Ogni macchina è dotata di un pannello di controllo per gestire le varie funzioni, in particolare il meccanismo di accensione e spegnimento.

Vi siete mai chiesti se anche il nostro cervello ne avesse uno in cui si possono controllare le funzioni del cervello?

Ebbene, una nuova ricerca suggerisce una "manopola molecolare di volume" che regola i segnali elettrici del cervello nell'apprendimento e soprattutto nella memoria.

Questo potrebbe essere il meccanismo di commutazione principale che potrebbe cambiare le carte in tavola per i disturbi neurali.

La ricerca pubblicata da Michael Hoppa e dal suo team suggerisce come la regolazione dei segnali elettrici possa svolgere un ruolo importante. Lo studio si è incentrato sull'identificazione delle molecole che regolano il segnale.

L'IDEA ALLA BASE DELLA RICERCA

Le sinapsi sono le giunzioni in cui vengono trasmessi i segnali elettrici tra le cellule nervose.

Questi segnali elettrici vengono convertiti dal cervello in neurotrasmettitori chimici che viaggiano attraverso le lacune sinaptiche. Il team ha descritto come le forme dei segnali elettrici favoriscano il funzionamento delle sinapsi.

I neuroni che si attivano durante la neurotrasmissione hanno schemi diversi.

Questi cambiamenti di forma e numero portano al rafforzamento o all'indebolimento delle sinapsi (noto anche come plasticità sinaptica).

Quando le cellule cerebrali che si trovano alle due estremità della sinapsi si scambiano continuamente segnali chimici, si verifica il potenziamento a lungo termine (LTP).

Questo LTP migliora la segnalazione tra le cellule e le sinapsi e porta anche al rafforzamento delle sinapsi. Questo LTP è alla base dell'apprendimento e dei ricordi nel cervello in un sito chiamato ippocampo.

I ricercatori hanno concentrato il loro studio sull'area dell'ippocampo del cervello. Hanno scoperto che i segnali trasmessi attraverso le sinapsi in quest'area sono risultati analoghi.

Il team ha scoperto che i segnali elettrici o i "picchi" erano forniti sotto forma di segnali analogici e non digitali.

Questa scoperta ha aperto la strada a una comprensione più chiara del meccanismo. Questi segnali analogici hanno reso più facile la regolazione della forza del circuito cerebrale.

È stata anche individuata la molecola che regola questi segnali elettrici. La molecola Kvβ1 allargava l'azione presinaptica.

Questa molecola non solo regola la corrente di potassio, ma contribuisce anche a modellare i segnali elettrici.

Quando hanno condotto l'esperimento in precedenza, hanno escluso la molecola Kvβ1 nei topi. Ben presto i risultati hanno mostrato una reazione opposta, con un drastico impatto sul ciclo del sonno e della memoria dei topi.

Ciò ha confermato l'azione positiva svolta dalla molecola nel sistema.

Oltre a questo, la ricerca ha anche scoperto come un singolo impulso elettrico possa trasportare più bit di informazione, consentendo un maggiore controllo dei segnali a bassa frequenza.

Ciò significa che il nostro cervello è molto più efficiente di quanto si possa immaginare. Tecnicamente, il nostro cervello esegue compiti super-computazionali con un basso livello di segnalazione elettrica.

La loro ricerca ha permesso di misurare la tensione e il neurotrasmettitore utilizzando la luce, che a sua volta ha misurato i segnali elettrici nei siti di connessione sinaptica.

Questo ha cambiato la prospettiva e ha ampliato la portata della ricerca nel campo dei regolatori molecolari che svolgono un ruolo vitale nell'attività cerebrale.

Questa scoperta apre una strada completamente nuova per i prodotti farmaceutici. Potrebbe portare alla scoperta di nuovi farmaci da somministrare in caso di demenza o Alzheimer.

I regolatori molecolari potrebbero essere la chiave per utilizzare tutte le capacità del cervello. Molte malattie neurologiche potrebbero essere curate se si trovasse la giusta via per il metabolismo cerebrale.

Come si dice, l'apprendimento non esaurisce mai la mente, è un potere che può cambiare il mondo. Questa scoperta porta senza dubbio a un nuovo livello di apprendimento e al potere di mantenerlo.

Per saperne di più sulla loro ricerca, consultate i riferimenti riportati di seguito.

Riferimento :

In Ha Cho, Lauren C. Panzera, Morven Chin, Scott A. Alpizar, Genaro E. Olveda, Robert A. Hill, Michael B. Hoppa. La subunità del canale del potassio Kvβ1 serve come punto di controllo principale per la facilitazione sinaptica. Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze, 2020; 202000790

DOI: 10.1073/pnas.2000790117

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