E' calabrese il vincitore del premio internazionale Eppendorf & Science per la neurobiologia

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E' calabrese il vincitore del premio internazionale Eppendorf & Science per la neurobiologia

Flavio Donato (giovane originario di Chiaravalle Centrale, in provincia di Catanzaro) è stato nominato vincitore del premio 2017 nel concorso internazionale annuale per il  premio Eppendorf &  Science per la neurobiologia, per il suo saggio “Assemblaggio del cervello da profondità”. L’analisi del dottor Donato di sviluppo del neurone offre un punto di entrata per comprendere meglio l’organizzazione del cervello, che può aiutare a rintracciare gli elementi precisi di una rete che tutti si riuniscono per produrre cognizione. 
Flavio Donato sarà insignito durante una cerimonia di premiazione organizzata in collaborazione con l’Assemblea annuale della Società per la Neuroscienza. La cerimonia si svolgerà alla sede di Scienc e / AAAS a Washington DC la domenica sera, 12 novembre 2017. Leggi il saggio “Fissare il cervello da profondità” di Flavio Donato, pubblicato il 27 ottobre 2017.
Il racconto di come la nostra capacità di navigare si sviluppa nel cervello, con un gioco di sussurri cinesi in una rete vulnerabile e una cellula a orologeria che balla alla propria battuta.
Un gruppo di ricercatori composti da Flavio Donato e Irene Jacobsen, e i professori May-Britt e Edvard Moser, hanno recentemente scoperto come i neuroni nei mental cortices più alti si organizzano in un circuito funzionale. I circuiti neurali nella rete entrominale-ippocampale del cervello, che ci permettono di navigare nel nostro ambiente, era il loro punto di partenza.
– Se si dispone di una macchina e non si sa cosa fa o lo fa, lo separi, spiega Flavio. – Gran parte di ciò che conosciamo nella neuroscienza viene appreso dalla riduzione. Ma l’analogia tra la macchina e il cervello finisce lì. Con una macchina, è possibile ricostruire e far funzionare nuovamente. Non puoi farlo con il cervello. L’unica volta che i circuiti neurali vengono messi insieme, è in fase di sviluppo. Stiamo studiando lo sviluppo per imparare come il cervello fa quello che fa, dice.

Crediti fotografici: Håvard Haugseth Jensen / Adresseavisen / Istituto Kavli per Sistemi Neuroscienze
Flavio Donato e Edvard Moser.
Ciò che i ricercatori hanno trovato in questo circuito di sviluppo è stato una cascata unidirezionale di segnali dove ogni cellula dipende dall’ingresso dalla cella in salita da loro nella gerarchia dello sviluppo. Il loro metodo di ricerca comprendeva uno strumento farmacogenetico per mutare la comunicazione in una popolazione cellulare selezionata alla volta, seguita da marcatori specifici che identificano le cellule in base al tipo e al livello di maturazione. Questa strategia sarebbe l’equivalenza di rimuovere un pezzo di domino alla volta da una catena di rovesciamento per vedere dove nella gerarchia si trova il pezzo specifico. Tutte le cellule (o i pezzi di domino) nella cascata al di sotto di quella che è stata tacitata (o rimossa), non maturerebbero (o rovesciarono).

Ciò solleva la domanda di chi è in cima alla catena, il primo mover, e chi o cosa lo sposta? L’unico tipo di cellule che i ricercatori non potevano impedire la maturazione erano le cellule stellate. Questo ha detto loro che le cellule stellate dovevano essere il primo motore, quelle che sostengono l’intera attività per tutto il resto del circuito neurale. Dovrebbe esserci un’intrinseca intrinseca alla cella di stellate che gli permette di marciare con il proprio battito indipendentemente da ciò che accade nel suo ambiente.

Crediti fotografici: Elmkvist Nilsen / Kavli Institute for Systems NeuroscienceDonato nel laboratorio

– Per me la scoperta più affascinante non è quella che chiude la domanda, ma quella che si apre per una nuova prospettiva di comprensione delle cose “, dice Donato.
I processi scoperti dal gruppo non sono mai stati registrati nei cortici per funzioni cognitive superiori. La loro scoperta apre un campo di ricerca completamente nuovo – lo sviluppo di circuiti funzionali nei cortici non sensoriali. Ora hanno una prima conoscenza importante sul processo di sviluppo. E sanno che la cascata attraverso la rete assomiglia alla connettività nel cervello adulto.
Alcuni ricercatori stanno studiando la funzione, ma non la nascita e l’emergenza delle connessioni, altri studiano la nascita, ma non la funzione, spiega Flavio. – A KI / CNC siamo ora in grado di seguire il processo di sviluppo dalla nascita neurale alla funzione. Si tratta di colmare due parti di un processo che realmente ha senso solo se lo vedi in un insieme.

Crediti fotografici: Donato / Kavli Institute for Systems Neuroscience
Neuroni nello strato 2 della corteccia entoralmica mediale (MEC). L’etichettatura gialla indica neuroni appena nati (BrdU, un analogo della timidina). L’etichettatura del magenta indica le cellule stellate (immunodiagnostica del reelin). L’etichettatura ciana indica le cellule piramidali (calbindina). Etichettatura magenta + ciano nel corpo cellulare e macchie gialle nel nucleo identifica coorti di neuroni nati all’epoca dell’etichettatura BrdU. L’immagine è una fetta ottica (z = 2μm) acquisita con un microscopio confocale (Zeiss LSM 880, ingrandimento di 40 ×).

Fonte: www.ntnu.edu