Il nostro sistema nervoso ricostruisce continuamente se stesso. Mentre le cellule nervose vivono per anni, le proteine e molecole che li compongono devono essere sostituite tutto il tempo. Come avviene tutto questo turnover senza influenzare il modo di pensare, ricordare o imparare?
Per aiutare a risolvere questo mistero di lunga data, un team guidato da Timothy O'Leary e Eve Marder della Brandeis University ha costruito un semplice modello biochimico di monitoraggio neuroni e di autoregolamentazione dei loro componenti cellulari. In particolare, erano interessati al tasso di turnover dei canali ionici e recettori e di come le cellule evitano di interrompere la segnalazione elettrica delle normali funzioni del sistema nervoso.
I canali ionici sono piccole porte presenti sulla superficie delle cellule nervose. Determinano le varie proprietà neuronali necessarie a regolare le cose che vanno dalla velocità di movimento degli arti a come informazioni sensoriali vengono elaborate. E i recettori sono ciò neuroni usano per comunicare tra loro.
Secondo i ricercatori, i neuroni hanno un indicatore interno che controlla l'attività elettrica e regola l'espressione dei canali ionici di conseguenza. Così, la squadra ha costruito un modello teorico di regolazione del canale ionico basato su questa idea di un sistema di monitoraggio interno. Il loro modello ha generato una varietà di tipi di cellule di autoregolamentazione.
Essi hanno scoperto che le cellule non devono misurare ogni dettaglio di attività per mantenere il funzionamento del sistema: troppi dettagli effettivamente deraglierebbero il processo. "Alcune proprietà di destinazione possono contraddirsi a vicenda", spiega O'Leary in un comunicato stampa. « Tu non puoi impostare l'aria condizionata a 40 gradi e il vostro calore a 37". Inoltre, hanno anche imparato che le cellule con proprietà simili possono avere diversi tassi di espressione del canale ionico.
Il rovescio della medaglia, il modello ha dimostrato che il sistema di monitoraggio molto interno progettato per controllare l'attività elettrica in fuga può anche causare " ipereccitabilità neuronale." Questo è quando c'è una quantità eccessiva di attività, e l'omeostasi complessiva del sistema è perduta. Il risultato in questo caso è un sequestro."Per capire e curare alcune malattie, abbiamo bisogno di prendere a parte e capire come i sistemi biologici controllano le loro proprietà interne quando sono in un normale stato di salute", dice O'Leary. "E questo modello potrebbe aiutare i ricercatori a farlo ."
Il lavoro è stato pubblicato in Neuron scorsa settimana .
Fonte: IFLS
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