Ogni cellula del cervello può comunicare attraverso le sinapsi e queste, spesso minuscole, hanno in realtà un enorme effetto memoria. Quando i dendriti dei neuroni sviluppano strutture chiamate “spine dendritiche”, sono in grado di ricevere in modo efficiente segnali da un singolo assone. Queste piccole sinapsi non sono solo trasmettitori di informazioni, ma anche la chiave per l'immagazzinamento della memoria.
Le spine dendritiche non solo forniscono la possibilità di contatto tra i neuroni, ma sono anche considerate la base strutturale per l'immagazzinamento della memoria.
Le spine dendritiche ricevono tipicamente input eccitatori dagli assoni e si possono trovare fino a cinque spine dendritiche su circa ogni micron di dendrite, indicando la loro importanza nelle reti neurali. Diverse forme di spine dendritiche, come spine sottili, spine corte e spine simili a funghi, indicano che potrebbero essere correlate alla forza e alla maturità delle sinapsi.
La forza e la maturità delle sinapsi sono strettamente correlate ai cambiamenti nella forma e nel volume delle spine dendritiche.
La forma e il volume delle spine dendritiche cambiano in risposta all'attività dei neuroni e si ritiene che questi cambiamenti siano alla base della formazione della memoria. Ad esempio, quando si verifica il potenziamento a lungo termine (LTP), la struttura delle spine dendritiche cambia, un processo importante nell’apprendimento e nella memoria.
I cambiamenti strutturali delle spine dendritiche sono influenzati dal citoscheletro, il cui corpo principale è composto da microfilamenti (F-actina), che consente loro di deformarsi in modo flessibile. La ricerca mostra che questi microfilamenti non solo influenzano la forma delle spine dendritiche, ma possono anche modificare le proprietà elettriche dei neuroni, influenzando ulteriormente la trasmissione delle informazioni.
Secondo la ricerca, i cambiamenti nel citoscheletro sono strettamente correlati alla plasticità delle spine dendritiche, nonché ai processi di apprendimento e memoria.
Durante lo sviluppo delle spine dendritiche, le Rho GTPasi, in particolare RhoA e Cdc42, sono coinvolte nel modellare la forma e la stabilità delle spine dendritiche. Quando il calcio entra nelle cellule nervose, queste proteine vengono attivate, il che favorisce la polimerizzazione dei microfilamenti, aumentando ulteriormente le dimensioni e la stabilità delle spine dendritiche.
Questi cambiamenti strutturali mostrano che i neuroni non sono solo processi statici, ma un sistema regolato dinamicamente in grado di cambiare struttura in risposta a stimoli esterni per facilitare la classica memorizzazione e trasmissione delle informazioni.
La plasticità dinamica delle spine dendritiche è alla base dell'apprendimento e della memoria e i loro cambiamenti sono strettamente correlati all'attività dei neuroni.
Dopo aver sperimentato il processo di apprendimento, un gran numero di spine dendritiche prolifererà. Queste sinapsi appena formate o allargate forniscono supporto per il rafforzamento della rete cerebrale e l'immagazzinamento della memoria. Allo stesso tempo, l’arricchimento ambientale influenza anche la formazione e il mantenimento delle spine dendritiche, che sono di grande importanza per l’apprendimento individuale e le capacità cognitive.
Sebbene la presenza di spine dendritiche sia fondamentale per la funzione neurologica, la variabilità e la stabilità di queste piccole strutture possono anche contribuire a varie malattie neurologiche. Nel morbo di Alzheimer e in altre malattie legate all'età, la riduzione e l'anomalia delle spine dendritiche è stata a lungo considerata un segno di declino cognitivo.
La ricerca futura potrebbe rivelare modi per mantenere sane le spine dendritiche, promuovendo così la neuroplasticità e migliorando i sintomi neurologici.
In sintesi, le spine dendritiche svolgono un ruolo chiave nella plasticità e nell'elaborazione delle informazioni delle cellule nervose e svolgono un ruolo importante nella formazione e nel mantenimento dei ricordi. Ti sei mai chiesto come migliorare la salute del tuo cervello attraverso semplici abitudini di vita?