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Il ruolo del cervelletto nelle crisi di assenza

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La stimolazione di alcune aree cerebellari potrebbe aiutare a combattere le crisi di assenza. Tuttavia, ciò che accade a livello cellulare e molecolare nel cervello in questa forma di epilessia e come esattamente la stimolazione abbia un effetto non è ancora compreso in dettaglio. I ricercatori della Ruhr-Universität Bochum (RUB) hanno acquisito nuove conoscenze conducendo esperimenti con i topi. Il team guidato dal Dr. Jan Claudius Schwitalla e dalla professoressa Melanie Mark del gruppo di ricerca RUB Behavioral Neuroscience descrive i risultati sulla rivista ” Cellular and Molecular Life Sciences ” del 19 marzo 2022. Hanno collaborato con l’Erasmus Medical Center di Rotterdam e Utrecht come così come con i colleghi di Bonn, Münster e München.

Perdita di coscienza improvvisa

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Più di 1,5 milioni di persone in tutto il mondo soffrono di crisi di assenza, note anche come crisi di piccolo male. I pazienti sperimentano una brusca perdita di coscienza e cadono in una paralisi del comportamento che dura per alcuni secondi. Le crisi di assenza si verificano spesso nei bambini di età compresa tra quattro e dodici anni e vengono spesso scambiate per sogni ad occhi aperti. Sono collegati all’attività cerebrale alterata, che è visibile nelle registrazioni dell’attività cerebrale come le cosiddette scariche di picchi e onde (SWD). Il pattern di attività caratteristico ha origine dall’attività ritmica e sincronizzata delle cellule nervose nella corteccia cerebrale e nel talamo.

Poiché i nuclei situati in profondità nel cervelletto hanno una connettività diffusa a varie regioni del cervello, i ricercatori hanno proposto che potrebbe essere possibile trattare le convulsioni stimolando i nuclei cerebellari. Esperimenti con roditori da parte di altri gruppi di ricerca hanno dimostrato che tale stimolazione può effettivamente fermare le crisi di assenza. Tuttavia, non è chiaro cosa stia alla base di questo effetto a livello cellulare e molecolare.

Stimolazione cerebellare contro l’attività cerebrale anormale

I ricercatori di Bochum hanno lavorato con topi che sviluppano crisi di assenza a causa della mancanza del canale del calcio di tipo P/Q nelle cellule nervose del cervelletto. Hanno scoperto che le cellule dei nuclei cerebellari si attivavano in modo anomalo e che la stimolazione di queste cellule potrebbe prevenire ulteriori SWD. Pertanto, hanno stimolato i nuclei cerebellari somministrando una sostanza farmacologica o tramite stimolazione chemogenetica. Per la stimolazione chemogenetica, un recettore geneticamente modificato viene introdotto nelle cellule in modo che possano essere attivate da una molecola specificatamente progettata normalmente non presente nel cervello. Ciò ha consentito ai ricercatori di aumentare lentamente l’attività delle cellule dei nuclei cerebellari e quindi di prevenire il verificarsi di ulteriori SWD nei topi.

Inoltre, il team ha utilizzato la stimolazione optogenetica per aumentare brevemente l’attività delle cellule nei nuclei cerebellari e per interrompere le SWD in corso dopo che sono iniziate. Questa tecnica utilizza proteine ??di alghe che possono essere accese dalla luce per aumentare l’attività delle cellule nervose. Nel complesso, lo studio ha confermato che la stimolazione mirata dei nuclei cerebellari potrebbe diventare un approccio terapeutico per le persone che soffrono di crisi di assenza.

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