Comportamento e neuroni: connessioni non scontate

I circuiti cerebrali che regolano comportamenti simili in specie diverse potrebbero aver compiuto percorsi evolutivi differenti.

I nudibranchi giganti (Dendronotus iris) possiedono neuroni molto grandi, che regolano comportamenti semplici come il movimento ondulatorio. Per gentile concessione di Ralph and Dale Marie Gonzales

SCOPERTE – Riprodurre nel cervello di una specie le connessioni neurali di un’altra specie può suonare come qualcosa di fantascientifico, ma è quanto è riuscito a fare un gruppo di ricercatori della Georgia State University studiando la relazione tra neuroni e comportamento nei nudibranchi. I risultati dimostrano, confermando studi precedenti, che comportamenti omologhi possono essere generati da neuroni omologhi anche se questi lavorano attraverso “vie” diverse. Non è così scontato, quindi, che specie diverse con comportamenti e cervello conservati condividano anche gli stessi circuiti neurali.

Per analizzare la questione, i ricercatori americani hanno studiato il sistema nervoso dei nudibranchi, molluschi marini noti anche come “lumache di mare”. In questi animali il sistema nervoso è dotato di neuroni molto grandi, in grado di creare semplici connessioni che si traducono in comportamenti altrettanto semplici. In particolare, sono state isolate le connessioni nervose in grado di attivare il movimento ondulatorio in due specie diverse, il nudibranco gigante (Dendronotus iris) e il nudibranco incappucciato (Melibe leonina). Sebbene le due specie di molluschi possiedano gli stessi neuroni e si muovano allo stesso modo, il “centro di controllo” del loro movimento è diverso da una specie all’altra. In un seconda fase dell’esperimento, le connessioni nervose in grado di permettere i movimenti del nudibranco gigante sono state bloccate usando il curaro, un estratto vegetale dalle proprietà paralizzanti, ed è stata invece riprodotta, attraverso degli elettrodi, la rete neurale responsabile del movimento dell’altra specie. Il cervello del nudibranco gigante, spogliato dei propri circuiti e vestito con quelli del nudibranco incappucciato, è stato in grado di riprodurre gli stessi movimenti ondulatori tipici del mollusco, dimostrando che specie diverse possono adottare uno stesso comportamento attivando meccanismi cerebrali diversi.

La ricerca, pubblicata su Current Biology, evidenzia come comportamenti e relative basi neurologiche possano aver compiuto percorsi evolutivi differenti, in quanto comportamenti conservati, come i movimenti natatori delle lumache di mare, possono essere causati da reti neurali che si sono invece diversificate nel corso dell’evoluzione. D’altra parte, a detta degli stessi ricercatori, i risultati ottenuti devono mettere in guardia dall’estrapolazione dei risultati che spesso avviene tra specie diverse sulla base della loro omologia. Non è scontato, infatti, che a comportamenti conservati corrispondano altrettanti circuiti neurali conservati.

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