Cosa fa muovere gli animali?
La capacità di muoversi è fondamentale per la sopravvivenza degli animali nel loro ambiente. I ricercatori sostenuti dai progetti EXPLORATOME e ZENITH, finanziati dall’UE, hanno studiato un aspetto particolare del movimento, ovvero la locomozione in avanti, concentrandosi sul ruolo importante ruolo svolto da un’area del tronco encefalico chiamata regione locomotoria mesencefalica (MLR, mesencephalic locomotor region). Pubblicato sulla rivista «Nature Neuroscience», il loro lavoro ha permesso di mappare i circuiti neuronali coinvolti nel dare il via a un movimento in avanti, che potrebbero contribuire a fornire preziose informazioni sui malfunzionamenti del movimento in malattie come il Parkinson. Il movimento può essere un processo consapevole utilizzato per la navigazione. Ma può anche essere involontario, innescato dai sensi. «Gli animali si muovono per esplorare il loro ambiente in cerca di cibo, di interazione con gli altri o semplicemente per curiosità. Ma anche la percezione di un pericolo o di uno stimolo doloroso può attivare un riflesso di fuga automatico», spiega il dottor Martin Carbo-Tano, coautore dello studio dell’ICM (istituto del cervello di Parigi) in Francia, l’ente coordinatore del progetto ZENITH, in una notizia pubblicata su «SciTechDaily». Che sia cosciente o automatico, il movimento dipende dall’attivazione di neuroni di comando nel tronco encefalico chiamati neuroni reticolo-spinali (RSN). Questi neuroni trasmettono segnali tra il cervello e il midollo spinale e svolgono un ruolo cruciale nel dare il via, mantenere e arrestare il movimento.
Ottenere una visione globale
La regione locomotoria mesencefalica, che attiva il movimento in avanti quando viene stimolata, si trova a monte dei neuroni reticolo-spinali. Identificata per la prima volta nei gatti, è presente anche in molti altri vertebrati, come salamandre, ratti, topi, conigli, cavie, maiali, lamprede e scimmie. «Poiché il ruolo della regione locomotoria mesencefalica è conservato in molte specie di vertebrati, presumiamo che si tratti di una regione antica nella loro evoluzione, essenziale per iniziare a camminare, correre, volare o nuotare», aggiunge il dottor Carbo-Tano. «Ma finora non sapevamo come questa regione trasmettesse le informazioni ai neuroni reticolo-spinali. Questo ci ha impedito di avere una visione globale dei meccanismi che permettono alle vertebrati di mettersi in moto e, quindi, di evidenziare eventuali anomalie in questo affascinante macchinario.» Per studiare meglio l’attività neuronale implicata nell’avvio del movimento, il team di ricerca ha utilizzato larve di pesce zebra. Il cervello trasparente delle larve ha permesso di identificare il regione locomotoria mesencefalica e di mappare i circuiti di comando a valle coinvolti nella locomozione in avanti. «Abbiamo osservato che i neuroni della regione locomotoria mesencefalica sono stimolati quando l’animale si muove spontaneamente, ma anche in risposta a uno stimolo visivo. Si proiettano attraverso la protuberanza anulare, la parte centrale del tronco encefalico, e il midollo allungato per attivare una sottopopolazione di neuroni reticolo-spinali chiamati “V2a”. Questi neuroni controllano i dettagli più fini del movimento, come l’avvio, l’arresto e il cambio di direzione. In un certo senso, forniscono istruzioni di guida!», osserva la dott.ssa Claire Wyart, coautrice dello studio, ricercatrice ICM e direttrice della ricerca presso l’istituto nazionale francese per la ricerca sulla salute e la medicina, coordinatore del progetto EXPLORATOME, in Francia. Secondo gli autori, questo studio, sostenuto in parte da EXPLORATOME (Circuit mechanisms underlying sensory-evoked navigation) e ZENITH (ZEbrafish Neuroscience Interdisciplinary Training Hub), è un passo fondamentale per la ricerca futura sui meccanismi di controllo motorio sovraspinale. Per maggiori informazioni, consultare: progetto EXPLORATOME sito web del progetto ZENITH
Parole chiave
EXPLORATOME, ZENITH, animale, neurone, regione locomotoria mesencefalica, neurone reticolo-spinale, movimento, locomozione, cervello
