Il meccanismo di orientamento dei roditori

Una ricerca pubblicata sulla rivista Nature ha studiato le aree del cervello che consentono ai roditori di orientarsi con precisione e fuggire dai pericoli.

Lo studio

I topolini riescono a scappare e a individuare istintivamente la via di fuga più sicura grazie a un meccanismo cerebrale innato. A rivelarlo uno studio, pubblicato sulla rivista Nature, condotto dagli scienziati del Sainsbury Wellcome Center e della Gatsby Computational Neuroscience Unit dell’University College di Londra. Il team, guidato da Tiago Branco, ha riconosciuto nel cervello degli animali un legame chiaro e preciso tra la capacità di perseguire obiettivi spaziali e l’istintività nelle azioni.

Le due aree del cervello dei roditori

I ricercatori hanno scoperto che due aree del cervello, la corteccia retrospleniale (RSP) e il collicolo superiore (SC), formano un circuito che codifica la direzione verso un potenziale rifugio. Questo lavoro spiega come i topi siano in grado di incorporare la conoscenza dei luoghi più sicuri per eseguire il percorso più efficiente verso un riparo. Questo circuito, affermano gli esperti, consente infatti ai roditori di orientarsi con precisione. “Se suonasse un allarme antincendio – spiega Branco – le persone all’interno di un edificio saprebbero istintivamente come lasciare la stanza per mettersi in salvo, perchè il cervello tiene traccia dell’uscita più vicina. Si tratta di un meccanismo inconscio e istintivo. Volevamo capire in che modo il cervello possa utilizzare informazioni spaziali così importanti per raggiungere una determinata posizione il più rapidamente possibile”.

Il metodo di ricerca utilizzato

Gli autori hanno utilizzato elettrodi in miniatura, o sonde Neuropixels, per registrare simultaneamente da due regioni del cervello di un modello murino, mentre venivano esposti a un suono minaccioso. “Abbiamo scoperto – riporta l’esperto – che l’RSP riesce a calcolare la traiettoria più efficace verso la destinazione selezionata, per poi inviare le informazioni necessarie all’SC, che stimola il movimento della testa del topolino. Quando abbiamo perturbato la connessione tra queste due regioni, gli animali si muovevano spaventati in direzioni casuali”. Il lavoro dimostra che il circuito RSP-SC rappresenta un percorso fondamentale per innescare le dinamiche di orientamento e sicurezza. “A livello cellulare – scrivono gli autori – la connessione tra le due regioni è cablata in modo da sfruttare l’organizzazione locale dei neuroni. Il risultato è che le cellule corticali generano un urto localizzato di attività sulla rete SC che è molto simile all’ago di una bussola, puntando continuamente verso il rifugio mentre il topo esplora l’ambiente”.

La fuga dai predatori

Meccanismi simili sono stati osservati in vari organismi, suggerendo un modello condiviso per la definizione delle geografie spaziali. Per verificare i risultati, gli esperti hanno incluso un secondo rifugio identico ma con un ingresso chiuso. “Il nostro lavoro – conclude Dario Campagner, altra firma dell’articolo – mostra come un rapido comportamento istintivo come fuga anti-predatoria possa essere dotato di flessibilità. La spinta alla fuga sembra innata, ma l’implementazione della fuga si basa su un segnala di memoria spaziale corticale che informa sulla posizione dell’obiettivo. Nei prossimi step cercheremo di capire come il cervello aggiorna le informazioni importanti, includendo anche studi comparativi su altre specie”.

Fonte: Agi