Le basi dell'apprendimento delle competenze per un'azione
Apprendere una nuova routine comporta un periodo iniziale di rapido miglioramento seguito da una fase graduale di acquisizione delle competenze mentre il processo viene automatizzato. Si ritiene che l'area del cervello coinvolta nell'apprendimento delle competenze sia lo striato. Poiché si sa poco dei meccanismi neuronali dettagliati coinvolti, il progetto NEUROACTION ("Neural mechanisms of action learning in mouse models"), finanziato dall'UE, ha utilizzato topi per studiare a fondo l'attività cerebrale durante l'apprendimento delle competenze motorie. I ricercatori hanno utilizzato proteine fluorescenti nei circuiti nervosi diretto e indiretto nello striato. I risultati indicavano che l'intero addestramento era accompagnato da plasticità specificamente subregionale nei circuiti nello striato dorsale. Inoltre vi era un aumento dell'input glutamatergico nell'apprendimento successivo nella via indiretta. Normalmente il glutamato eccita i nervi e aumenta i segnali elettrici. Il compito per i topi era schiacciare una leva sempre più rapidamente per ricevere cibo. Sono state eseguite diverse versioni della procedura in combinazione con manipolazione optogenetica per identificare le vie di segnalazione coinvolte nell'apprendimento o nell'esecuzione di una competenza ben appresa. I ricercatori hanno scoperto che una precedente inibizione o stimolazione della via diretta o di quella indiretta influivano sull'avvio della sequenza dell'azione. Ma dopo l'avvio della sequenza l'inibizione o lo stimolo delle vie diretta o indiretta dello striato avevano due effetti: l'automatizzazione della competenza e la creazione dell'abitudine. Inoltre applicando un metodo sviluppato per registrare l'attività di diversi tipi di cellula gli scienziati hanno osservato che vari neuroni sono attivi durante diverse fasi dell'esecuzione della competenza. La perdita dell'esecuzione della competenza è una parte fondamentale di disturbi quali le malattie di Parkinson e di Huntington. Le scoperte di NEUROACTION potrebbero aiutare a comprendere i meccanismi coinvolti in questi disturbi neurodegenerativi.
Parole chiave
Azione, competenza, apprendimento, striato, neuronale, attività cerebrale, motorio, plasticità, optogenetica, vie di segnalazione, disturbi neurodegenerativi
