Impulsi cerebrali

I risultati vanno a completare il mosaico di conoscenze sull’attività neuronale della corteccia cerebrale e sulla sua influenza sul comportamento

I neuroni nelle regioni cerebrali che elaborano i suoni sono esperti cronometristi: con incredibile precisione, inviano impulsi elettrici in sincronia con gli input che ricevono dagli altri neuroni, anche quando questi sono separati da intervalli di tempo estremamente ridotti.

A studiare il fenomeno nei ratti si è messo un gruppo di neuroscienziati del Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL), dimostrando come la temporizzazione degli impulsi nei neuroni corticali possa influenzare il comportamento anche in intervalli di tempo minuscoli e con precisione finora insospettabile. Secondo i dati raccolti in particolare sulla corteccia uditiva, sembra che gli animali che stanno per prendere una decisione sono in grado di distinguere segnali separati da circa tre millisecondi.

I risultati, pubblicati sulla versione online della rivista “Nature Neuroscience" vanno a completare il mosaico di conoscenze sull’attività neuronale della corteccia cerebrale e sulla sua influenza sul comportamento. Secondo gli attuali modelli, il comportamento è determinato dal numero di impulsi nell’unità di tempo. Il gruppo del CSHL, guidato da Anthony Zador, ha cercato di determinare se le variazioni in tale tasso possano avere qualche influenza sulla presa di decisioni.

Grazie a un sofisticato apparato sperimentale, i ratti sono stati addestrati a bere da un dispensatore di acqua invece che da un altro in risposta a uno stimolo uditivo prima, e poi a uno stimolo comunicato direttamente alla corteccia con un impulso elettrico. In questo secondo caso, si è visto che la risposta corretta permane finché due stimoli successivi non sono separati da tre millisecondi.

“Ciò suggerisce che la corteccia è in grado di ‘leggere’ sfumature estremamente precise per determinare il comportamento del’animale”, ha concluso Zador.

Le conclusioni dello studio sembrano avere anche una notevole portata teorica. L’attuale modello del funzionamento neuronale postula che l’impulso sia più veloce quando veicola informazione. Ciò implica che l’informazione è in qualche modo legata al tasso di impulsi. Zador e colleghi invece ora propongono un modello diverso, in cui è lo schema degli impulsi e non la loro frequenza a essere cruciale.