Una rete neurale è come una rete sociale: esistono i legami più forti tra i partner affini!
Secondo i ricercatori della Biozentrum, Università di Basilea, i neuroni del cervello sono collegati come una rete sociale. Ogni cellula nervosa ha legami con altre cellule, ma i legami più forti si formano tra le poche cellule più simili tra loro.
Le cellule nervose formano un reticolo sconcertante di connessioni chiamate sinapsi, ma non tutte le connessioni sinaptiche sono uguali. La stragrande maggioranza dlle connessioni sono deboli e le cellule fanno solo pochi collegamenti forti.
” Volevamo verificare se ci sono regole che spiegano come i neuroni si connettono a reti complesse comprendenti milioni di neuroni”, dice il prof Thomas Mrsic Flogel, leader del gruppo di ricerca del Biozentrum e UCL ( University College of LOndon). ” Abbiamo scoperto che una delle regole è molto semìplice: i neuroni più affini sono fortemente accoppiati, mentre i neuroni diversi tra loro, realizzano collegamenti deboli”.
I ricercatori si sono focalizzati sulla zona visiva della corteccia cerebrale che riceve informazioni dall’occhio e dà luogo alla percezione visiva. I neuroni, in questa parte del cervello, rispondono a particolari modelli visivi difficili da districare perchè la densità delle connessioni sinaptiche è altissima: circa 100.000 per millimetro cubo.
Usando una combinazione di imaging ad alta risoluzione e misure elettriche sensibili, i ricercatori hanno scoperto che le connessioni tra neuroni circostanti sono organizzate come un social network: Facebook mantiene in contatto un gran numero di persone, ma la maggior parte delle persone hanno una cerchia molto più piccola di amici intimi che sono di solito gli amici con i quali ano più in comune ertengono le loro opinioni più importanti delle opinioni del resto della rete.
” Contatti deboli nel cervello, hanno poco impatto pur essendo in maggioranza”, spiega Flogel. ” Le poche forti connessioni da neuroni simili, esercitano un’influenza più forte sull’attività dei loro partner e questo potrebbe aiutarli a lavorare insieme per ampliare specifiche informazioni dal mondo esterno”.
Le connessioni deboli potrebbero essere importanti per l’apprendimento
Ma perchè i neuroni condividono un così gran numero di connessioni deboli?
” Pensiamo che questo potrebbe avere a che fare con l’apprendimento”, spiega Lee Cossell, uno degli autori principali dello studio.
” Se i neuroni devono cambiare il loro comportamento, le connessioni deboli sono già in atto per essere rafforzate, forse per garantire una rapida plasticità del cervello e come risultato, il cervello può adattarsi facilmente ai cambiamenti dell’ambiente”.
Questa ricerca fa parte di uno sforzo internazionale per far luce su come il cervello genera percezioni, pensieri e azioni, mappando lo schema elettrico del cervello. ” Esso rivela come le reti di neuroni interagiscono per elaborare le informazioni. Capire come i neuroni si connettono, aprirà la strada alla costruzione di simulazioni dettagliate importanti per la comprensione di malattie neurologiche come schizofrenia e autismo”, conclude Flogel.
Fonte
- Lee Cossell, Maria Florencia Iacaruso, Dylan R. Muir, Rachael Houlton, Elie N. Sader, Ho Ko, Sonja B. Hofer, Thomas D. Mrsic-Flogel. Functional organization of excitatory synaptic strength in primary visual cortex. Nature, 2015; DOI: 10.1038/nature14182
