SPECIFICAZIONE DELLE AREE CORTICALI

I meccanismi che specificano l'identità delle aree corticali durante lo sviluppo sono ancora oggetto di attenta analisi.

Dibattito tra coloro che sostengono che la formazione delle aree dipenda dalla presenza di gradienti di espressione genica (Hp 1) e coloro che sospettano un ruolo determinante per fattori differenziativi portati ai circuiti corticali in sviluppo da parte degli assoni che dai nuclei talamici diencefalici innervano specifiche aree corticali: ovvero l'innervazione talamica istruisce la corteccia (Hp 2).

A sostegno della prima ipotesi sono gli esperimenti in cui è stato osservato che i geni Pax6 e Emx2 hanno gradienti di espressione opposti nella corteccia in sviluppo: Emx2 è espresso posteriormente mentre Pax6 anteriormente.

La rimozione di Emx2 fa sì che le aree posteriori, non ricevendo più l'info posizionale relativa alla posteriorità, si indirizzano verso percorsi di sviluppo normalmente assunti dalle zone corticali anteriori, mentre l'inverso avviene in mancanza di Pax6.

A questo stadio c'è libertà: in mancanza di spazio nel lobo occipitale e parietale tutte le aree si formano in quello frontale e temporale.

A sostegno della seconda ipotesi sono stati condotti esperimenti su roditori ai quali era stata trapiantata una zona di corteccia posteriore (che sarebbe diventata corteccia visiva), anteriormente nella posizione normalmente occupata dalla futura corteccia somatosensoriale (corteccia di barrel), caratterizzata da gruppi di cellule che ricevono proiezioni dal nucleo somatosensoriale del talamo, che ricevono dalle cellule delle vibrisse del trigemino, presenti sul muso)

Si osservò che la corteccia trapiantata assumeva, in seguito all'innervazione degli assoni talamici, tutte le caratteristiche della corteccia somatosensoriale.

Erano diventati neuroni somatosensoriali in quanto elaboravano informazioni tattili (cambia il fenotipo).

Ne segue l'idea di una mancanza di predisposizione genetica.

Attualmente si pensa che la specificazione delle aree è la risultante di un processo che comporta l'interazione tra fattori intracorticali, come i gradienti molecolari, e fattori rilasciati dalle fibre talamiche.

FASE 4: allungamento degli assoni verso il bersaglio. Le cellule nervose proiettano in modo topografico secondo l'ordine delle cellule di provenienza seguendo le proiezioni precedenti, mantenendo la struttura di destinazione.

La navigazione assonale avviene tramite indizi molecolari di contatto, molecole attrattive o repulsive?

Gli assoni seguono solo quelle attrattive percorrendo distanze anche di centimetri.

L’azione attrattiva o repulsiva dipende non solo dalla molecola “segnale”, ma anche dal recettore presente sul cono di crescita, si basano quindi sulla specificazione genica.

Se per sbaglio un neurone contatta l'assone sbagliato muore perché gli mancano i fattori neurotrofici adatti.

Il cono di crescita saggia il bersaglio e se è giusto forma una sinapsi.il bersaglio esprime il recettore del neurotrasmettitore rilasciato dall'assone di quel neurone.

Nei muscoli l'accumulo di acetilcolina o in generale di un neurotrasmettitore porta la formazione della lamina basale e della connessione vera e propria.

FASE 5: la sinaptogenesi alla sinapsi neuromuscolare. La formazione della sinapsi neuromuscolare è regolata da segnali molecolari che vengono scambiati tra terminale pre e postsinaptico che intervengono su meccanismi diversi a stadi diversi di sviluppo e che fungono da organizzatori di fattori preesistenti (es. vescicole, recettori).