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Il tatto: la finissima sensibilità che collega pelle a cervello

Grazie alla elevata sensibilità del tatto sappiamo subito se ciò che ci sfiora è una morbida mano, una ruvida stoffa o qualcosa di ancor più duro e rigido.

Per la prima volta una ricerca è riuscita a definire l’organizzazione dei neuroni che innervano la pelle e che consente a questo senso di mostrare una finissima capacità discriminatoria. Alla base, il fatto che ogni tipo di follicolo pilifero funziona come un organo sensoriale distinto, sintonizzato per registrare differenti tipi di tocco. Lo studio, tuttavia, è stato effettuato sulla pelle dotata di peli dei topi, e non è ancora chiaro se il modello sia immediatamente applicabile agli esseri umani.

Rispetto ad altri sensi, gli scienziati non sanno molto sul modo in cui la nostra pelle è “cablata” dal sistema nervoso per consentirci la raffinata percezione tattile di cui godiamo. Ora, una ricerca condotta presso la Johns Hopkins University School of Medicine con la collaborazione dello Howard Hughes Medical Institute e pubblicata sula rivista “Cell” fornisce un primo quadro del modo in cui sono organizzati i neuroni specializzati nella percezione di un tocco leggero, quale quello prodotto da un movimento delicato o da una vibrazione. Come sono organizzati, cioè, almeno in una pelle dotata di peli.

I ricercatori hanno studiato infatti la sensibilità al tocco della pelle pelosa dei topi, osservando nei neuroni che la innervano schemi molto ordinati, che indicano che ogni tipo di follicolo pilifero funziona come un organo sensoriale distinto, ciascuno sintonizzato per la registrazione di differenti tipi di tocco. Ogni follicolo pilifero invia una proiezione che si unisce a quelle degli altri follicoli per raggiungere il midollo spinale, dove queste informazioni possono essere integrate per dar vita agli impulsi inviati al cervello.

“Ora possiamo cominciare ad apprezzare come questi follicoli piliferi e i neuroni a essi associati sono organizzati uno rispetto all’altro. e la conoscenza di questa organizzazione ci permette di riflettere sul modo in cui le informazioni meccano-sensoriali sono integrate ed elaborate per la percezione del tatto”, osserva David Ginty, che ha diretto lo studio. E’ questa rete di neuroni che ci permette di percepire differenze importanti nel nostro ambiente: una goccia di pioggia da una zanzara, un tocco morbido di un dito da quello rigido di una bacchetta.
I topi possiedono diversi tipi di follicoli piliferi, tre dei quali, in particolare, sono caratteristici dei peli del mantello. Per arrivare a classificare le differenti popolazioni di strutture di percezione pilifera, i ricercatori hanno dovuto sviluppare particolari tecniche che hanno portato a distinguerle sulla base dei cosiddetti meccano-recettori a bassa soglia (LTMRs), che prima d’ora non era mai stato possibile osservare allo stato naturale. Questi neuroni sono particolarmente difficili da studiare anche perché si estendono dal midollo spinale fino alla pelle: le sensazioni che percepiamo alla punta dei dita dei piedi dipendono da cellule nervose lunghe più di un metro.

Le immagini hanno mostrano qualcosa di inaspettato: ogni tipo di follicolo pilifero comprende una differente combinazione di terminazioni meccano-sensoriali. Inoltre, nella pelle del topo i follicoli sensoriali sono anche organizzati secondo un modello ripetitivo standard. Uno di questi tre tipi di LTMR, osserva Ginty, risulta essere strettamente in connessione con la stimolazione dei “circuiti della ricompensa” che fanno del tocco leggero, ossia delle carezze, un’esperienza gratificante.

I neuroni che si trovano in follicoli piliferi adiacenti si allungano fino alla parte del midollo spinale che riceve gli input sensoriali formando strette colonne. Secondo i ricercatori è verosimile che nel midollo spinale ci siano migliaia di simili colonne, che raccolgono gli input provenienti da ciascuna regione della pelle, suddivisa in raggruppamenti corrispondenti a un centinaio di peli.

Naturalmente, osservano i ricercatori, per quanto ci riguarda non abbiamo un mantello simile a quello dei topi e non è ancora chiaro se alcuni di questi neuroni meccano-sensoriali dipendano proprio e solo dai peli per ricevere le sensazioni. In tal caso la trasposizione dei risultati dal modello animale alla nostra specie non sarebbe banale.

Un altro aspetto che richiede ulteriori approfondimenti è l’eventuale esistenza di una rete di connessioni intermedie fra questi neuroni che ne moduli il contributo, in analogia a quanto fanno nella retina i circuiti intra-retinici che si interpongono fra fotorecettori e nervo ottico. Infine, ancora tutto da esplorare è anche il modo in cui vengono integrate queste informazioni a livello di midollo spinale e cerebrale per dare origine alle percezioni.

Per chiarire questi punti i ricercatori intendono ora analizzare ciascun sottotipo di LTMR a livello genetico, attivandone, disattivandone o alterando i geni salienti per osservare che cosa succeda a livello cerebrale e comportamentale.

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