Studi sul gene del linguaggio svelano come coordina i circuiti neurali del cervello

Una nuova ricerca mostra che il gene Foxp2, conosciuto per essere associato al linguaggio e alla parola negli esseri umani, aiuta a controllare i circuiti neurali del cervello.

Presentato nella rivista PLoS Genetics, lo studio è stato in parte finanziato da una borsa di studio intraeuropea Marie Curie nell’ambito del Settimo programma quadro (7° PQ) dell’UE. Le scoperte aiutano a chiarire come il gene comanda particolari caratteristiche dello sviluppo del sistema nervoso, contribuendo così a gettare un ponte tra i geni e aspetti complessi dell’attività del cervello. 

Lo studio, realizzato da ricercatori provenienti da Francia, Paesi Bassi, Regno Unito e Stati Uniti, ha scoperto che Foxp2 agisce regolando i livelli di espressione di altri geni. I ricercatori hanno utilizzato delle tecniche su tutto il genoma per identificare gli obbiettivi principali di Foxp2. Questo sistema ha permesso loro di comprendere meglio i compiti del gene nei pathway biologici durante i processi che generano, modellano e riorganizzano il sistema nervoso.

Guidato dal Wellcome Trust Centre for Human Genetics, Università di Oxford nel Regno Unito, il team afferma che Foxp2 codifica per una proteina regolatrice, accrescendo così la nostra comprensione di aspetti insoliti dell’attività del cervello.

Solo un decennio fa, dei ricercatori scoprirono che mutazioni del gene umano innescano una rara forma di disturbo della parola e del linguaggio. Quindi, nei 10 anni successivi, vennero avviati molti studi sul gene umano e sulle versioni corrispondenti trovate in altre specie. Gli scienziati scoprirono, ad esempio, che la mutazione influenza l’imitazione vocale negli uccelli canterini.

Dati gli scopi dello studio, il team, guidato dai dottori del Wellcome Trust Centre for Human Genetics Sonja C. Vernes e Simon E. Fisher, ha esaminato il ruolo del gene come regolatore di intensità genetico, che aumenta o diminuisce la produzione da parte di altri geni. Il loro screening di tessuto cerebrale embrionale li ha portati a individuare un certo numero di nuovi obbiettivi regolati da Foxp2.

Per molti di questi obbiettivi, essi affermano, è già stato riconosciuto il loro ruolo nella connettività del sistema nervoso centrale. I ricercatori hanno scoperto che modificando i livelli di Foxp2 nei neuroni si influenzavano la lunghezza e le ramificazioni delle proiezioni neuronali, che gli esperti ritengono essere importanti nella modulazione dei circuiti del cervello in fase di sviluppo.

“Noi abbiamo fatto seguire degli esperimenti funzionali ai dati sul genoma, mostrando che Foxp2 influisce sulla escrescenza dei neuriti nei neuroni primari e nei modelli di cellula nervosa,” scrivono gli autori. “I nostri dati indicano che Foxp2 modula la formazione della rete neuronale, regolando in modo diretto e indiretto i mRNA coinvolti nello sviluppo e nella plasticità delle connessioni neuronali.”

“Studi come questo sono fondamentali per gettare un ponte tra i geni e gli aspetti complessi dell’attività del cervello,” ha commentato il dott. Fisher, che guida anche il Language and Genetics Department creato di recente presso l’Istituto Max Planck di Psicolinguistica nei Paesi Bassi . “Lo studio in corso fornisce la più dettagliata caratterizzazione dei percorsi dei target di Foxp2 mai realizzata. Essa offre un buon numero di convincenti nuovi geni candidati che potrebbero essere esaminati in soggetti con problemi di linguaggio.”

Per maggiori informazioni, visitare:

Wellcome Trust Centre for Human Genetics:
http://www.well.ox.ac.uk/home

PLoS Genetics:
http://www.plosgenetics.org/home.action

Azioni Marie Curie:
http://ec.europa.eu/research/mariecurieactions/