Mentre la maggior parte degli organi del corpo umano operano secondo un ciclo costante di rinnovamento, sostituendo la pelle, il sangue e le cellule intestinali ogni pochi giorni o mesi, il cervello opera secondo un regime molto più rigido. Per decenni, gli scienziati si sono chiesti perché i mammiferi, compreso l’uomo, abbiano una capacità così limitata di sviluppare nuovi neuroni (un processo chiamato neurogenesi ) rispetto ad altri animali.
Un nuovo studio pubblicato su Current Biology suggerisce che il motivo potrebbe non essere un fallimento biologico, ma una salvaguardia evolutiva. Studiando gli uccelli canori, i ricercatori hanno scoperto un potenziale “lato oscuro” della neurogenesi: il processo fisico di creazione di nuove cellule potrebbe effettivamente distruggere quelle esistenti.
Il modello Songbird: elevato turnover, elevato impatto
Per comprendere come funziona la neurogenesi nel cervello adulto, i ricercatori si sono rivolti ai Fringillidi zebra. A differenza dei mammiferi, questi piccoli uccelli canori subiscono una neurogenesi diffusa durante tutta la loro vita.
Benjamin Scott, assistente professore alla Boston University e autore senior dello studio, nota una netta divisione evolutiva:
“Uccelli, rettili, pesci: tutti hanno una neurogenesi diffusa in tutto il prosencefalo per tutta la vita. È proprio nei mammiferi che la vediamo limitata.”
Usando la microscopia elettronica, Scott e il suo team hanno osservato come questi nuovi neuroni si muovono nel cervello. I loro risultati hanno messo in discussione le ipotesi di lunga data su come si muovono le cellule cerebrali:
- Nessuna impalcatura: Gli scienziati in precedenza credevano che i nuovi neuroni seguissero “impalcature gliali” (guide strutturali preesistenti) per raggiungere le loro destinazioni.
- Tunnelling aggressivo: Invece di seguire percorsi, i nuovi neuroni sembrano tunnellare direttamente attraverso il tessuto neurale stabilito.
- Rigidità fisica: A differenza della natura “morbida” e flessibile dei neuroni maturi, queste nuove cellule sono più rigide, il che le rende più distruttive mentre si muovono.
Un compromesso tra crescita e stabilità
La questione principale identificata dallo studio è quella dello spostamento spaziale. Poiché un cervello adulto è una struttura finita senza spazio per l’espansione, nuove cellule non possono essere semplicemente “aggiunte” al sistema; devono ritagliarsi spazio.
Mentre questi nuovi neuroni rigidi attraversano il cervello, spingono, deformano e potenzialmente interrompono le connessioni esistenti che compongono l’architettura del cervello. Ciò porta a un significativo dilemma biologico: lo stesso processo inteso a rinfrescare il cervello potrebbe in realtà smantellarlo.
La connessione della memoria
Questa scoperta fornisce una spiegazione convincente del motivo per cui i mammiferi potrebbero essersi evoluti per limitare la neurogenesi. Se nuovi neuroni “rimodellassero” costantemente il cervello interrompendo vecchie connessioni, potrebbero inavvertitamente cancellare i circuiti neurali che ospitano le ricordi a lungo termine. In quest’ottica, la neurogenesi ristretta nell’uomo non è una limitazione, ma un meccanismo di difesa volto a preservare l’integrità delle informazioni immagazzinate.
Attenzione nel confronto
Sebbene i risultati siano rivoluzionari, i neuroscienziati invitano alla cautela quando li applicano direttamente alla biologia umana. Eliot Brenowitz, un neurobiologo dell’Università di Washington non coinvolto nello studio, sottolinea che l’organizzazione strutturale del prosencefalo degli uccelli e di quello umano differisce in modo significativo. Anche se il meccanismo del “tunneling” potrebbe essere simile, l’impatto sui circuiti cerebrali complessi può variare da specie a specie.
Conclusione
Lo studio suggerisce che la capacità limitata di far crescere nuove cellule cerebrali nei mammiferi potrebbe essere un compromesso evolutivo, sacrificando il rinnovamento neurale per proteggere la stabilità delle memorie esistenti e dei circuiti cerebrali.
