Nel 2025, la comunità scientifica ha fatto un significativo passo avanti nella comprensione della fisiologia cerebrale, grazie a uno studio pubblicato sulla rivista Cell. I ricercatori hanno scoperto che le cellule cerebrali presentano una struttura interna simile a quella delle cellule muscolari, suggerendo che il cervello, proprio come un muscolo, può essere “allenato”. Questa scoperta offre nuove prospettive su come i neuroni trasmettono impulsi elettrici su lunghe distanze, un processo cruciale per l’apprendimento e la memoria.
La ricerca è stata condotta da un team di scienziati del Janelia Research Campus, un prestigioso istituto di neuroscienze situato in Virginia, USA. Utilizzando tecniche all’avanguardia di microscopia ad alta risoluzione, gli scienziati hanno esaminato le molecole sulla superficie del reticolo endoplasmatico dei neuroni di mammiferi. Questa rete intricata di membrane, nota per la sua complessità, si estende nel citoplasma cellulare, l’ambiente interno della cellula.
Durante l’analisi, i ricercatori hanno identificato una struttura subcellulare che era stata precedentemente osservata solo nelle cellule muscolari. Questo schema, che si presenta come una sorta di scala, è stato rilevato all’interno del reticolo endoplasmatico dei dendriti, le estensioni neuronali che trasmettono segnali fino al corpo centrale del neurone. Grazie alla microscopia elettronica 3D, è stato possibile osservare questa struttura anche nei neuroni del cervello di una mosca, aprendo nuovi interrogativi sul suo funzionamento.
La scoperta ha portato a un’importante riflessione: se nel campo della fisiologia cellulare “la struttura è funzione”, come sottolinea Jennifer Lippincott-Schwartz, senior author dello studio, allora è fondamentale capire il ruolo di questa struttura nei neuroni. Gli scienziati hanno confrontato la stessa configurazione nelle cellule muscolari, dove questa rete molecolare si trova nei punti di contatto tra il reticolo endoplasmatico e la membrana cellulare, regolando il rilascio di ioni di calcio, essenziale per la contrazione muscolare.
Nei neuroni, invece, la trasmissione di segnali di calcio è fondamentale per la comunicazione. La nuova struttura subcellulare scoperta nei dendriti sembra funzionare come una rete di ripetitori di segnale, facilitando la ricezione, l’amplificazione e la propagazione dei segnali nervosi su lunghe distanze. Questo meccanismo potrebbe spiegare come i segnali cellulari viaggiano nel cervello e come vengono elaborati.
I risultati di questa ricerca offrono una maggiore comprensione dei meccanismi che rafforzano le connessioni tra neuroni, gettando luce su come si strutturano l’apprendimento e la memoria. Tuttavia, se questo processo subisce malfunzionamenti, potrebbero sorgere problemi significativi, contribuendo a malattie neurodegenerative come l’Alzheimer. La comprensione di queste dinamiche potrebbe rivelarsi cruciale per sviluppare strategie terapeutiche mirate a migliorare la salute cerebrale e prevenire il declino cognitivo.