Neuroni e cellule muscolari: una cosa in comune

Gli scienziati e i pensatori che nel tempo hanno paragonato il cervello a un muscolo che va allenato non sono poi andati così lontani dal vero. In base a una ricerca pubblicata su Cell, le cellule cerebrali potrebbero condividere con quelle dei muscoli una struttura interna alla cellula che facilita la trasmissione dei segnali. E che, se ai muscoli serve per contrarsi, ai neuroni è utile per favorire il passaggio di impulsi su lunghe distanze, con un tipo di comunicazione che consolida l'apprendimento e la memoria.. Dentro la cellula. La scintilla iniziale che ha aperto la strada alla scoperta è avvenuta quando un gruppo di scienziati del Janelia Research Campus, un ente di ricerca in neuroscienze dell'Howard Hughes Medical Institute in Virginia (USA), ha studiato con strumenti ad alta risoluzione le molecole presenti sulla superficie del reticolo endoplasmatico dei neuroni di mammiferi. Il reticolo endoplasmatico è una rete di membrane - un labirinto di pieghe, anse e sacche appiattite chiamate cisterne - che si estende nel citoplasma cellulare, il volume contenuto all'interno della cellula.. Una certa somiglianza. All'interno del reticolo endoplasmatico, il team ha notato una struttura subcellulare osservata prima di allora soltanto nelle cellule dei muscoli: una sorta di schema ripetuto a forma di scala visibile nel reticolo endoplasmatico dei dendriti, le strutture a forma di ramo che trasportano i segnali nervosi fino al corpo centrale (soma) dei neuroni. La medesima struttura è stata osservata, grazie alla microscopia elettronica 3D, nei neuroni del cervello di una mosca. Ma a che cosa serve?. Contrazione per i muscoli, trasmissione per i neuroni. Poiché nel campo della fisiologia cellulare, «la struttura è funzione», come puntualizza Jennifer Lippincott-Schwartz, autrice senior dello studio, gli scienziati hanno studiato la stessa struttura subcellulare nelle cellule di tessuto muscolare, dove questa specie di "schema" molecolare si dispone sui punti di contatto tra il reticolo endoplasmatico e la membrana esterna della cellula. In questa posizione, questa sorta di rete di molecole controlla il rilascio di ioni di calcio nei siti di contatto tra cellule muscolari, di fatto permettendo la contrazione muscolare.. Nei neuroni, la trasmissione di segnali di calcio serve invece per comunicare: gli scienziati sospettano che la struttura subcellulare scoperta lungo i dendriti agisca, nei "punti di contatto", come una rete di ripetitori di segnale, che aiutano a ricevere il segnale nervoso, ad amplificarlo localmente e propagarlo su lunghe distanze. Un processo che può spiegare in che modo i segnali cellulari viaggino su lunghe distanze e vengano poi elaborati dal cervello.. Se il meccanismo si inceppa. I risultati aiutano a comprendere meglio i meccanismi con i quali si rafforzano le connessioni tra neuroni, fornendo la base per stratificare l'apprendimento e costruire i ricordi. Malfunzionamenti di questo processo potrebbero contribuire a malattie che compromettono la memoria, come l'Alzheimer..