Neurologia

Identificato il legame tra le cellule immunitarie cerebrali e lo sviluppo della malattia di Alzheimer. Uno studio della University of California, Irvine rileva l'assenza di microglia che previene la formazione di placche.

Gli scienziati dell'Università della California, Irvine School of Biological Sciences hanno scoperto come prevenire la malattia di Alzheimer in un ambiente di laboratorio, una scoperta che un giorno potrebbe aiutare a ideare farmaci mirati per prevenire la patologia neurologica.

I ricercatori hanno scoperto che rimuovendo le cellule immunitarie cerebrali, conosciute come microglia, dai modelli di roditori della malattia di Alzheimer, le placche beta-amiloidi - la patologia caratteristica dell'AD - non si sono mai formate. Il loro studio è stato divulgato sulla rivista Nature Communications. (1)

Ricerche precedenti hanno dimostrato che la maggior parte dei geni a rischio di Alzheimer sono attivi nella microglia, suggerendo che queste cellule svolgono un ruolo nella malattia. “Siccome non avevamo capito esattamente le dinamiche delle microglia e se sono significative nel processo iniziale dell'Alzheimer abbiamo deciso di esaminare questo problema osservando cosa sarebbe successo in loro assenza.”, ha dichiarato il dottor Kim Green, (2) professore associato di neurobiologia e comportamento.

Lo rivela uno studio condotto dal Cnr-Ibcn in collaborazione con il laboratorio di Neuroimmunologia della Fondazione Santa Lucia e con la Fondazione Ebri, secondo il quale il movimento, ovvero fare sport, attiva cellule staminali neurali, aumentando il numero di neuroni maturi che partecipano ai processi olfattivi.

Nel cervello adulto dei mammiferi esistono aree in cui si originano nuovi neuroni a partire da cellule staminali neurali. Una di queste è denominata zona sottoventricolare (Svz) e rappresenta la principale fonte di nuovi neuroni del cervello dei topi adulti. Uno studio condotto dall’Istituto di biologia cellulare e neurobiologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ibcn) ha individuato il processo che porta alla formazione di neuroni olfattivi. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Molecular Neurobiology. (1)

“All’interno della Svz, le cellule staminali dormienti vengono attivate da stimoli interni o esterni e cominciano un percorso di espansione e maturazione fino a diventare neuroni maturi che migrano in direzione del bulbo olfattivo, dove partecipano attivamente ai processi olfattivi”, spiega Stefano Farioli Vecchioli del Cnr-Icbn. “Nel nostro laboratorio abbiamo scoperto che lo spegnimento, tramite ingegneria genetica, del gene anti-proliferativo p21 innesca uno straordinario aumento della risposta delle cellule staminali neurali quiescenti all’azione svolta dall’attività fisica, che favorisce la generazione di nuovi neuroni (proneurogenica). Ciò si traduce in un aumento dell’attivazione e della velocità di proliferazione delle cellule staminali e in un incremento del numero di nuovi neuroni attivi all’interno del bulbo olfattivo. Infine, le nostre osservazioni sul modello murino hanno stabilito che i soggetti provvisti di un numero superiore di nuovi neuroni all’interno del bulbo olfattivo sono dotati di una sensibilità e di una memoria olfattiva molto superiore rispetto a quelle registrate negli esemplari di controllo”.

Gli ingegneri hanno imitato il cervello umano con un chip elettronico che utilizza la luce per creare e modificare i ricordi

I ricercatori della RMIT University hanno tratto ispirazione da uno strumento emergente in biotecnologia - l'optogenetica - per sviluppare un dispositivo che replica il modo in cui il cervello immagazzina e perde informazioni. L'optogenetica consente agli scienziati di scrutare nel sistema elettrico del corpo con incredibile precisione, usando la luce per manipolare i neuroni in modo che possano essere accesi o spenti.

Il nuovo chip si basa su un materiale ultrasottile che modifica la resistenza elettrica in risposta a diverse lunghezze d'onda della luce, consentendogli di imitare il modo in cui i neuroni lavorano per archiviare ed eliminare le informazioni nel cervello.

il dottor Sumeet Walia, (1) leader del team di ricerca, sostiene che la tecnologia ci avvicina all'intelligenza artificiale (AI) che può sfruttare la piena funzionalità sofisticata del cervello. A tal proposito afferma: “Il nostro chip, di ispirazione optogenetica, imita la biologia fondamentale del miglior computer della natura: il cervello umano. Essere in grado di archiviare, eliminare ed elaborare le informazioni è fondamentale per il calcolo e il cervello lo fa in modo estremamente efficiente. Siamo in grado di simulare l'approccio neurale del cervello semplicemente splendendo colori diversi sul nostro chip. Questa tecnologia ci porta oltre nel cammino verso un'elaborazione della luce rapida, efficiente e sicura. Ci conferisce anche un importante passo avanti verso la realizzazione di un cervello bionico - un cervello su un chip che può imparare dal suo ambiente proprio come fanno gli umani.”