sinapsi

La ricostruzione 3D di una minuscola parte di tessuto ippocampale di ratto: in giallo vediamo il dendrite di un neurone; la striscia nera trasparente è l’assone di un secondo neurone. Come si vede, le due diramazioni si toccano in due diversi punti: le dimensioni delle due sinapsi (in rosso) sono molto simili.|Salk Institute
Le sinapsi, ossia i punti di contatto tra neuroni, sarebbero molto più variegate di quanto ipotizzato finora: uno studio suggerisce che le nostre capacità mnemoniche siano superiori di un fattore di 10.

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La capacità di ritenzione della memoria umana potrebbe essere 10 volte maggiore di quanto ipotizzato finora: è la rassicurante conclusione di uno studio che fornisce nuovi particolari su quantità e dimensioni delle connessioni tra cellule cerebrali.

Circuiti elettrici

La nostra capacità di ricordare è legata all'attività elettrica e chimica dei neuroni, e in particolare ai punti in cui le loro diramazioni - assoni e dendriti - entrano in contatto e consentono, attraverso l'azione chimica dei neurotrasmettitori, il passaggio di segnali elettrici da un neurone all'altro. Ogni neurone può instaurare migliaia di sinapsi con migliaia di altri neuroni.

Doppioni

Un gruppo di ricercatori del Salk Institute for Biological Studies di La Jolla, California, impegnato nella ricostruzione 3D del tessuto dell'ippocampo (una parte del cervello che svolge un ruolo chiave nel consolidamento della memoria) di un ratto, ha notato qualcosa di strano. In circa il 10% dei casi, un singolo assone di un neurone formava una doppia sinapsi con un singolo dendrite di un altro neurone. In pratica, le sinapsi risultavano quasi identiche. Per misurare le differenze tra queste sinapsi "doppie" gli scienziati hanno impiegato avanzate tecniche microscopiche e complessi algoritmi computazionali, arrivando così a ricostruire il tessuto cerebrale del ratto a livello nanomolecolare. È stato così possibile calcolare le dimensioni dei "doppioni" sinaptici: i ricercatori si aspettavano fossero simili, ma non fino a questo punto. Tra le coppie di sinapsi gemelle analizzate c'erano infatti differenze di "taglia" molto piccole, in media soltanto dell'8%.

Diverse e mutevoli

Questo ha portato ad ampliare notevolmente le tipologie di sinapsi conosciute. Il catalogo descritto finora comprendeva soltanto tre categorie, piccole, medie e grandi; il nuovo studio ne identifica 26 diverse categorie, in base alle lievissime differenze osservate nelle dimensioni. Non solo: a seconda del segnale ricevuto, le sinapsi continuano a passare da una dimensione all'altra, aggiustandosi in continuazione per veicolare il messaggio nel modo più efficiente.

Meglio del previsto

Questa complessità di dimensioni sinaptiche si traduce in un aumentato potenziale delle capacità di "immagazzinamento dati" della nostra memoria, fino a oggi in parte sottostimate. «Le nostre misurazioni fanno aumentare le stime più conservative di un fattore di 10 e ci portano nel campo dei petabyte (1 petabyte equivale a un biliardo di byte)» dice Terry Sejnowski, tra gli autori. Una precisione con un ordine di grandezza che nessuno, finora, aveva immaginato. Lo studio potrebbe avere implicazioni importanti nel campo dei modelli computazionali avanzati sul funzionamento del cervello umano.