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PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
METAPLASTICITA', TEORIA BCM, PATCH CLAMP, IPPOCAMPO, COMPETIZIONE SINAPTICA, SINAPSI NEUROMUSCOLARE, STIMOLAZIONE ELETTRICA NERVOSA CRONICA, BLOCCO CRONICO DELLA CONDUZIONE NERVOSA

Ruolo dei potenziali d'azione nel controllo dei meccanismi plastici del sistema nervoso

Università degli Studi di Verona
Abstract
I potenziali d’azione non costituiscono solamente il segnale con cui il sistema nervoso (SN) elabora e trasmette le sue funzioni, ma svolgono anche un ruolo fondamentale nel guidare il corretto sviluppo dei contatti sinaptici e controllarne successivamente l’efficacia (Katz and Shatz 1996; Milner et al. 1998).
Il loro ruolo durante i processi d’apprendimento e’ l’argomento del nostro primo progetto. La Long Term Potentiation (LTP, (Bliss and Lomo 1973)) e la Long Term Depression (LTD, (Dudek and Bear 1992)) sono i principali modelli sperimentali di plasticita’ sinaptica presumibilmente coinvolti nei processi di apprendimento (Milner et al. 1998). Essi consistono nella modifica permanente dell’efficacia funzionale delle sinapsi qualora esse vengano opportunamente attivate. Ma sia l’LTP che l’LTD possono andare incontro a saturazione, riducendo cosi’ la possibilita’ di ulteriore modulazione dell’efficacia sinaptica. Per questo motivo e’ stato proposto un meccanismo omeostatico (Bienenstock et al. 1982) che prevede il controllo della plasticita’ da parte del livello medio della frequenza dei potenzali d’azione nel sistema (firing post-sinaptico, FP): piu’ tale frequenza e’ elevata e piu’ e’ difficile potenziare le sinapsi che anzi vengono facilmente depresse. Questo meccanismo, seppur dimostrato sperimentalmente con registrazioni in vivo o in vitro da popolazioni cellulari (Huang et al. 1992; Kirkwood et al. 1996; Wexler and Stanton 1993) necessita ancora di una chiara >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Giuseppe Busetto Università degli Studi di VERONA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Nell’animale neonato, l’attivita’ elettrica nervosa esercita un ruolo fondamentale per lo sviluppo dei contatti sinaptici. Nell’adulto, essa e’ la causa prima delle modifiche sinaptiche, note come plastiche, durante i processi di apprendimento. Il mio laboratorio e’ interessato a comprendere se, in questi due ambiti d’azione, l’attivita’ nervosa utilizzi meccanismi comuni. In particolare vogliamo comprendere quale sia l’influenza del quadro di scarica dei potenziali d’azione nei processi di selezione (sviluppo) e potenziamento (apprendimento) sinaptici.

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
La plasticita’ sinaptica e’ una proprieta’ del sistema nervoso (SN) di particolare importanza perche’ ritenuta alla base dei fenomeni di apprendimento e memorizzazione (Abraham and Robins 2005; Bliss and Collingridge 1993). Essa e’ definita come la capacita' del SN di modificare permanentemente l'ampiezza dei potenziali sinaptici se opportunamente stimolato: le sinapsi possono essere cosi' potenziate, fenomeno noto con il termine di Long Term Potentiation, (LTP(Bliss and Lomo 1973)) o depresse (Long Term Depression, LTD, (Dudek and Bear 1992)) a seconda della modalita’ di stimolazione. Inoltre, LTP ed LTD potrebbero anche essere parte dei complessi meccanismi di selezione dei contatti sinaptici che avvengono durante lo sviluppo (Milner et al. 1998).
L’LTP si verifica qualora vi sia la ripetuta coincidenza di attivita’ elettrica tra i terminali pre-sinaptici e la cellula da loro innervata. Da quanto detto risulta evidente come esso sia un processo a retro-azione positiva: infatti quanto piu’ una via sinaptica viene potenziata, tanto piu’ sara’ in grado di attivare convenientemente la cellula innervata, perpetuando cosi’ il processo. Devono quindi esistere dei meccanismi omeostatici per evitare la saturazione della plasticita’. Il primo progetto riguarda la dimostrazione sperimentale dell’esistenza di uno di tali meccanismi di controllo e la sua stretta dipendenza dall’attivita’ elettrica. Poiche’ tale meccanismo omeostatico e’ stato originalmente >>>