Fisiologia Cellulare dei Microcircuiti della Corteccia Cerebrale


Pyramidal neurons (Bacci) (ori)
Neuroni piramidali nella neocorteccia di un topo geneticamente modificato in grado di esprimere selettivamente una proteina fluorescente nei neuroni principali.

Interneuron (Bacci) (ori)
Immagine ad infrarosso
di un interneurone (in alto)  e la sua attività elettrica (in basso)

Interneuron e- activity (Bacci) (ori)

Nel cervello dei Mammiferi la neocorteccia rappresenta il punto di arrivo di tutte le informazioni sensoriali ed il luogo dove queste informazioni vengono accumulate, processate e utilizzate per comportamenti complessi. L´organizzazione anatomica della neocorteccia è stereotipata e molto simile in specie diverse. L´architettura della corteccia cerebrale consiste in sei strati in cui sottotipi specifici di neuroni inibitori ed eccitatori si connettono formando reti molto intricate. L´attività ritmica di queste reti neuronali governa complesse funzioni cerebrali, come, ad esempio, funzioni cognitive, memoria ed inizio del movimento.

L´interesse maggiore del nostro laboratorio è lo studio delle proprietà fisiologiche dei vari elementi cellulari che compongono i circuiti corticali, delle proprietà delle loro connessioni sinaptiche, e del loro ruolo specifico nelle varie attività di rete. Il fine ultimo di queste ricerche è capire il ruolo di ciascun tipo di neurone nei circuiti corticali, con importanti implicazioni nell´avanzamento della conoscenza dei meccanismi che stanno alla base di fenomeni cognitivi e di fenomeni patofisiologici come per esempio la schizofrenia e varie forme di epilessia. In particolare i nostri studi si focalizzano sugli interneuroni GABAergici inibitori la cui attività è cruciale dato che rappresentano gli elementi base dell´inibizione ´feedforward´ e ´feedback´ nella corteccia e in tal modo prevengono l´insorgere di attività epilettica.

Inoltre, i neuroni inibitori della corteccia cerebrale generano, mantengono e modulano a diverse frequenze l´attività oscillatoria di vaste popolazioni neuronali. Facendo uso di una combinazione di tecniche, che includono elettrofisiologia, biologia cellulare, biochimica e tecniche anatomiche, miriamo a ottenere informazioni dettagliate sulle proprietà dei neuroni corticali per capire il loro ruolo nei circuiti della corteccia cerebrale.



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