Scienza
Scoperte le cause alla base della schizofrenia e altre patologie neurologiche
Immagina un farmaco che potrebbe temporaneamente migliorare la plasticità nel cervello per trattare l’autismo o la schizofrenia, o persino aiutare il cervello che invecchia di un adulto ad apprendere una nuova lingua o imparare a suonare uno strumento musicale.
Queste sono le potenziali implicazioni mediche lungo la strada di una scoperta fatta da un ricercatore nel laboratorio dell’Institute of Neuroscience, Chris Doe, un investigatore dell’Howard Hughes Medical Institute e professore nel Dipartimento di Biologia dell’UO.
In uno studio scientifico di base dettagliato sulla rivista Nature, Sarah Ackerman ha identificato cellule non elettriche che trasformano il cervello da uno stato altamente plastico, aperto all’apprendimento rapido, in uno stato meno modellabile e maturo nel sistema nervoso centrale in via di sviluppo. Lo studio è stato condotto su dei moscerini della frutta.
“Le cellule, note come astrociti per le loro forme simili a stelle, e i geni associati, alla fine potrebbero diventare bersagli terapeutici”, ha detto Ackerman.
“Tutti i tipi di cellule e le vie di segnalazione che ho guardato sono presenti anche negli esseri umani”, ha detto. “Due dei geni che ho identificato sono geni di suscettibilità legati a disturbi del neurosviluppo tra cui autismo e schizofrenia.“
La mancata chiusura dei cosiddetti periodi critici di plasticità cerebrale nello sviluppo è anche associata all’epilessia, ha detto.
“Nell’infanzia, puoi imparare rapidamente nuovi compiti, ricordare le cose e imparare nuove lingue, che diventano tutte più difficili man mano che invecchiamo“, ha detto Ackerman. “La ragione di ciò è che i circuiti nel cervello giovane sono davvero plastici; possono cambiare in risposta all’esperienza e all’attività. Sono interessato ai meccanismi che regolano questo passaggio da quello stato plastico e dinamico allo stato adulto più stabile.“
Gli astrociti sono cellule gliali che si trovano in gran numero nel sistema nervoso centrale. Hanno ruoli diversi che si basano su dove nel cervello e nel midollo spinale sono attivi. Sono, ha detto Ackerman, “i guardiani delle sinapsi volti a garantire il corretto funzionamento sia nella loro formazione che nelle prestazioni successive”.
Ackerman ha usato l’optogenetica basata sulla luce per spegnere e accendere selettivamente i motoneuroni. “I neuroni, ha detto, hanno mostrato cambiamenti sorprendenti nella loro forma e connessioni – la loro plasticità – in risposta alle manipolazioni”.
Curiosamente, il team di Ackerman vide gli astrociti riversarsi nel sistema nervoso, estendendo proiezioni fini e connessioni neuronali avvolgenti, proprio mentre i circuiti passavano dallo stato plastico allo stato stabile. Ackerman ha quindi selezionato i geni candidati associati agli astrociti per determinare quali vie molecolari indirizzano la finestra a chiudere e spegnere la plasticità motoria.
Quel lavoro puntava direttamente alla neuroligina, una proteina sulle proiezioni degli astrociti, che si lega alla neurexina, una proteina recettore sui dendriti provenienti dai neuroni in via di sviluppo. Eliminando quel percorso genetico si estendeva la plasticità, mentre l’espressione precoce di queste proteine chiudeva la plasticità troppo presto nello sviluppo. Entrambe le proteine sono presenti nel sistema nervoso umano.
Cambiamenti nei tempi della plasticità sono stati trovati anche per un comportamento di impatto successivo. Una breve estensione della plasticità ha portato allo strisciare anormalmente delle larve di mosca diversi giorni dopo.
Un tragico esempio umano di quanto sia vitale questo periodo critico, ha detto Doe, potrebbe essere il caso di bambini rumeni abbandonati trovati in un orfanotrofio negli anni ’80. Centinaia di bambini erano stati trascurati tranne quando venivano nutriti o lavati, secondo quanto riportato dalle notizie di stampa.
L’abbandono si sarebbe verificato durante quel periodo chiave di plasticità quando le esperienze e l’apprendimento modellano il cervello, ha detto Doe. Quando in seguito sono stati rimossi dall’orfanotrofio, quattro bambini su cinque non sono stati in grado di impegnarsi socialmente, secondo una ricerca che ha seguito i bambini fino all’età adulta.
“Se possiamo capire quel meccanismo di chiusura di questo periodo critico di sviluppo, potremmo eventualmente riaprire la plasticità nei bambini trascurati o negli adulti che vogliono imparare una nuova lingua o imparare un nuovo compito”, ha detto Doe.
Questo potenziale terapeutico è molto lontano, hanno detto i ricercatori dell’UO, ma è un importante obiettivo futuro.
Potrebbe interessarti anche
I mostri di ghiaccio: 6 fenomeni naturali
Ogni inverno, sulle pendici del Monte Zao in Giappone, si manifesta uno spettacolo naturale affascinante e a tratti inquietante: i “mostri di neve” (Juhyo). Queste sculture di ghiaccio monumentali, modellate da condizioni meteorologiche estreme, trasformano il paesaggio in un regno surreale, attirando turisti e fotografi da tutto il mondo. Ma cosa sono esattamente questi mostri […]
Spazio pieno di rifiuti: la soluzione è riparare e riciclare
Lo spazio non è più un “posto lontano” riservato a poche missioni all’anno: tra satelliti commerciali, mega-costellazioni e nuovi lanci, l’orbita terrestre sta diventando un’infrastruttura affollata, costosa e fragile. Ogni missione porta valore (dati, comunicazioni, ricerca), ma lascia anche un’ombra: hardware che invecchia in fretta, componenti impossibili da riparare e oggetti che restano in giro […]
Cancro: un nuovo esame fa “brillare” le cellule tumorali
Individuare il cancro in fase iniziale è spesso la differenza tra un percorso terapeutico più semplice e uno molto più complesso. Il problema è che molte tecniche di analisi dei tessuti richiedono passaggi lunghi: preparazione del campione, colorazioni, valutazioni al microscopio e tempi di refertazione che, nella pratica clinica, possono trasformarsi in attese. In questo […]
Microrobot e autonomia: come funzionano i robot più piccoli mai creati
Il futuro della robotica potrebbe stare nel palmo di una mano, anzi: potrebbe essere più piccolo di un granello di sale. Un recente lavoro su microrobot autonomi mostra che è possibile integrare in dimensioni microscopiche sensori, memoria e capacità di eseguire istruzioni, con un consumo energetico ridottissimo. Il risultato non è un “giocattolo” da laboratorio: […]
Microplastiche: perché alcuni organismi imparano a preferire il cibo contaminato
Le microplastiche non sono solo un problema “chimico” o visibile a occhio nudo: possono diventare un problema di comportamento. Un nuovo filone di ricerca mostra che, dopo esposizioni ripetute per più generazioni, alcuni organismi minuscoli possono arrivare a preferire il cibo contaminato rispetto a quello pulito. Il caso più sorprendente riguarda i nematodi, piccoli vermi […]
Ghiacciai in Antartide: i nuovi sciami sismici che preoccupano gli scienziati
Quando pensiamo ai terremoti, immaginiamo faglie, vulcani e placche in movimento. Negli ultimi anni, però, la scienza sta mettendo sotto i riflettori un’altra sorgente di onde sismiche: i ghiacciai. In Antartide, un nuovo lavoro ha individuato oltre 360 eventi sismici collegati al distacco e al ribaltamento di iceberg tra il 2010 e il 2023, con […]
Imprecare in palestra migliora davvero la performance?
Imprecare durante un esercizio “da ultima ripetizione” sembra una cosa istintiva, quasi inevitabile. La novità è che la scienza sta iniziando a trattare questa reazione come una vera strategia di performance: alcune ricerche suggeriscono che ripetere una parolaccia (senza necessariamente urlare o disturbare gli altri) può aumentare forza e resistenza in test fisici brevi e […]
Aviaria, dal pollame ai bovini: come il virus sta ampliando il suo raggio
L’influenza aviaria H5N1 non è più solo una questione legata a pollame e uccelli selvatici: negli ultimi anni ha mostrato una capacità crescente di “saltare” tra specie diverse, con episodi documentati in mammiferi e, in alcuni contesti, esposizioni umane. Un nuovo studio guidato da ricercatori della Iowa State University ha aggiunto un tassello che sta […]
La longevità spiegata da chi compie 100 anni
Dick Van Dyke, storico volto di “Mary Poppins” e “Chitty Chitty Bang Bang”, ha compiuto 100 anni il 13 dicembre 2025 e, parlando del suo segreto, ha ripetuto un’idea semplicissima: evitare rabbia e rancore, restare positivo, circondarsi di affetto. La parola longevità torna spesso quando si racconta la sua energia: non è solo una questione […]
Genetica e terapia genica: la svolta che sta cambiando il destino delle malattie rare
Quando si parla di malattie rare, spesso si pensa a diagnosi difficili e cure limitate. In questo scenario, la genetica sta offrendo strumenti nuovi: non solo per capire l’origine della malattia, ma per intervenire direttamente sul difetto che la provoca. È qui che si inserisce il caso di un bambino con sindrome di Hunter, seguito […]
