Scienza
Cosa succede al cervello nei comportamenti ripetitivi
Allacciare i lacci delle scarpe, scrivere, camminare: la nostra mente è dominara dalle azioni elementari che costituiscono questi comportamenti.
Per capire cosa sta succedendo nel cervello durante comportamenti ripetitivi, un team del laboratorio di Physics for Medicine di Parigi (Inserm, CRNS, ESPCI Paris-PSL) ha registrato l’attività cerebrale dei ratti mentre eseguivano episodi di stereotipi di corsa lungo una pista, utilizzando una nuova tecnica di neuroimaging coniata “ultrasuoni funzionali” (fUS).
L’imaging fUS è stato sviluppato dal laboratorio per visualizzare l’attività cerebrale in tutto il cervello con una risoluzione senza precedenti. Inoltre, questa tecnica non invasiva non influisce sul comportamento naturale dell’animale, consentendo l’osservazione dell’attività cerebrale durante comportamenti sottili come la locomozione. Il loro lavoro è stato pubblicato su Nature Communications. Evoluzione dell’attività cerebrale durante un episodio di locomozione. Il team ha registrato simultaneamente, durante gli episodi di locomozione, il comportamento dell’animale, l’attività elettrica nell’ippocampo – una regione nota per ospitare la memoria spaziale nei roditori, in particolare le “cellule del luogo” che agiscono come un GPS cerebrale – e l’attività vascolare cerebrale utilizzando fUS.
Questo approccio rivela tutte le regioni attivate quando l’animale si muove e si posiziona nel suo ambiente. Abbiamo scoperto che la locomozione coinvolge una vasta rete che comprende l’ippocampo, il talamo dorsale e la corteccia retrospleniale in una sequenza determinata, anche se la corteccia motoria è completamente disattivata! Inoltre, gli scienziati sono stati sorpresi di osservare che due episodi di locomozione che sembrano simili in termini di velocità e durata dello spostamento possono differire drasticamente dal punto di vista vascolare.
All’inizio della sessione di registrazione, la corteccia ha una forte risposta mentre l’ippocampo rimane calmo. Ma poi, man mano che l’animale accumula episodi di locomozione, la corteccia sembra cedere il potere all’ippocampo che diventa sempre più intensamente attivo e dominante.
Tuttavia, da un punto di vista esterno, entrambe le prove sono simili e l’attività elettrica dell’ippocampo non è molto alterata! Ciò dimostra che il legame tra attività vascolare, attività elettrica e comportamento è complesso e che la ripetizione di un’attività di routine può creare un modello di attivazione ampiamente variabile in tutto il cervello.
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