I ricercatori del NICO – Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi hanno studiato queste cellule “dormienti” in 8 specie di mammiferi, dal topo allo scimpanzé: lo studio ne conferma l’esistenza in cervelli molto diversi tra loro, dimostrando che sono però i primati ad averne in maggiori quantità. Sorprendentemente, anche se l’amigdala non aumenta di dimensioni dal topo all’uomo – come avviene invece per la corteccia cerebrale – i neuroni immaturi sono contenuti nel nucleo basolaterale, cioè l’unica parte che si è espansa nei primati, proprio perché strettamente connessa con la corteccia.
Il gruppo di ricerca coordinato da Luca Bonfanti è annoverato tra gli scopritori dei cosiddetti “neuroni immaturi” e aveva già attirato l’attenzione nel 2020 per aver eseguito una mappatura sistematica di queste cellule nella corteccia cerebrale di diversi mammiferi.
In quello studio, conteggi accurati eseguiti in più di 80 cervelli molto diversi tra loro avevano rivelato come i cervelli grandi e complessi avessero quantità enormi di cellule dormienti in confronto a quelli dei topi. Quel risultato aveva legato la scelta evolutiva dei neuroni immaturi alle dimensioni del cervello e all’enorme sviluppo della neocorteccia dei primati, area nobile che consente di eseguire funzioni sofisticate.
Si conferma l’ipotesi che la plasticità cerebrale, pur rappresentando una costante nel mondo animale, sia legata per tipo e intensità alla nicchia ecologica della specie, trovandosi prevalentemente nelle regioni cerebrali più “utili” alla sopravvivenza. Appare quindi chiaro che l’evoluzione abbia inserito i neuroni immaturi nella regione che, pur priva di cellule staminali, conferisce ai cervelli grandi e complessi quelle proprietà cognitive e quelle capacità computazionali che li contraddistinguono.
La parola neuroni immaturi si riferisce ad alcune cellule nervose che restano bloccate in uno stato di immaturità sin dalle fasi embrionali, per poi “risvegliarsi” nella vita adulta e integrarsi come nuovi neuroni. Si tratta di una forma di neurogenesi che non necessita di cellule staminali e può pertanto avvenire in regioni del cervello prive di divisioni cellulari, come la corteccia cerebrale e l’amigdala. I nostri ricercatori hanno coniato l’espressione “neurogenesi senza divisione” e la considerano una sorta di “trucco della natura” per ottenere nuovi neuroni senza cellule staminali. Un trucco che si rivela utile in regioni cerebrali che non possono mantenere attive le nicchie staminali. Ma anche una caratteristica che ha reso difficile la sua scoperta, tenendo nascosto il fenomeno delle cellule dormienti per decenni.
L’enorme lavoro di mappatura svolto in cervelli di dimensioni molto diverse conferma la tendenza evolutiva secondo cui i cervelli grandi e complessi come il nostro prediligono i neuroni immaturi, associandoli ad aree nobili coinvolte in funzioni cerebrali sofisticate, come la pianificazione delle azioni e le emozioni.
In altre parole, le pressioni evolutive avrebbero “attrezzato” con questa plasticità le regioni cerebrali più coinvolte nella sopravvivenza delle specie animali, premiando l’olfatto e altri aspetti istintivi nei cervelli più semplici e le funzioni cognitive più elevate in quelli più complessi. Si tratterebbe di un “trade-off”, ovvero uno scambio evolutivo tra tipi di plasticità e regioni cerebrali, altro concetto scaturito dagli studi svolti al NICO.
Questi risultati spostano l’attenzione rispetto alla neurogenesi prodotta da cellule staminali, che ha monopolizzato l’interesse della comunità scientifica per trent’anni ma che sembra più importante nei topi, nei quali avviene per tutta la vita ed è legata ad aspetti per loro essenziali alla sopravvivenza, come l’olfatto e l’orientamento spaziale. Nei cervelli grandi i neuroni immaturi non sono solo più abbondanti ma sono presenti nelle regioni più nobili che ci permettono di gestire una vita sociale complessa, in cui la razionalità, le capacità computazionali e soprattutto le emozioni sono elementi essenziali.
Questa plasticità può avere un ruolo fondamentale nel corretto sviluppo e affinamento del cervello dei giovani e nella prevenzione dell’invecchiamento. Non è tuttavia da escludere – conclude Luca Bonfanti – un eventuale ruolo nei disordini neurologici e nelle malattie neurodegenerative, un’ipotesi che richiederà ulteriori studi in modelli animali e nell’uomo.
