Sistemi di comunicazione del cervello

L’esecuzione di attività quotidiane – come camminare nel parco, odorare fiori e ricordare la via per tornare a casa – richiede un sistema di comunicazione complesso nel cervello, che si realizza tramite miliardi di cellule cerebrali denominate neuroni, che trasmettono le informazioni ad altri neuroni attraverso una struttura denominata sinapsi.

A livello di sinapsi, il neurone presinaptico trasferisce sostanze chimiche (denominate neurotrasmettitori) a un neurone ricevente postsinaptico. I neurotrasmettitori eccitatori attivano il neurone postsinaptico perché trasmetta l’impulso (o messaggio) ad altri neuroni, mentre i neurotrasmettitori inibitori attenuano gli impulsi nervosi.

Recentemente, alcuni scienziati hanno scoperto che le cellule denominate astrociti contribuiscono a regolare il trasferimento dell’informazione tra neuroni, contattando le strutture sia presinaptiche che postsinaptiche in una sinapsi a tre. Gli astrociti rilasciano molecole simili ai neurotrasmettitori denominate gliotrasmettitori, che controllano lo sviluppo della sinapsi e influenzano l’attività dei neuroni.

Gliotrasmettitori differenti influiscono sulle funzioni cerebrali, spaziando dalla formazione dei ricordi all’atto di addormentarsi. Il progetto SYNTWOGLIOTS (In the brain, at the level of a single synapse an individual astrocyte releases several gliotransmitters), finanziato dall’UE, intendeva capire se i singoli astrociti sono in grado di rilasciare vari gliotrasmettitori alla stessa sinapsi, per controllare più aspetti del sistema nervoso.

Innanzitutto, i ricercatori hanno dimostrato che le sinapsi hanno la necessità di astrociti per funzionare correttamente. Mediante la microscopia, hanno verificato che gli astrociti interagiscono con elementi pre-neuronali e post-neuronali della sinapsi, nelle cellule viventi del cervello.

Avendo dimostrato che il contatto con gli astrociti è necessario per lo sviluppo di sinapsi e per la modulazione degli impulsi neurali, i ricercatori hanno osservato gliotrasmettitori provenienti da singoli astrociti. Hanno rilevato che due diversi gliotrasmettitori vengono rilasciati dalla stessa cellula nell’ippocampo, una zona del cervello importante per la memoria.

Dato che gli astrociti si connettono con migliaia di sinapsi in tutto il cervello, le variazioni dei livelli di gliotrasmettitori potrebbe contribuire a disturbi neurodegenerativi come l’Alzheimer, il Parkinson e l’ Huntington.