Quando si guardano le lancette di un orologio o si studiano le strade su una cartina geografica, il nostro cervello esegue dei calcoli che ci aiutano a capire l'orientamento spazio-temporale di questi oggetti. In un recente studio pubblicato su Nature, è stato dimostrato che a eseguire questi calcoli sono i dendriti.
E’ una grande novità questa. Si riteneva, infatti, che i dendriti servissero “solo” al cablaggio passivo nel cervello, a trasmettere le informazioni da un neurone all’altro. “Improvvisamente, è come se la potenza di elaborazione del cervello è molto più grande di quanto avevamo inizialmente pensato”, ha spiegato Spencer Smith dell’University of California.
I risultati mettono, infatti, in discussione l'opinione diffusa che questo tipo di calcolo avviene solo con il lavoro congiunto di un gran numero di neuroni, e dimostrano come i componenti di base del cervello sono dispositivi computazionali eccezionalmente potenti, ognuno per conto proprio. Per raggiungere questo risultato, l’équipe di Smith, in collaborazione con Michael Hausser della London’s Global University, ha eseguito registrazione elettrofisiologiche sui dendriti del cervello intatto di topo, mentre i roditori venivano stimolati da stimoli visivi prodotti da uno schermo.
I ricercatori hanno visto un insolito modello di segnali elettrici specifici nei dendriti. I picchi elettrici prodotti risultano estremamente selettivi, indicando che le informazione elaborate cambiano in base allo stimolo visivo. Quest’attività avviene esclusivamente nelle terminazione nervose mentre il resto del neurone non presenta attività.
"Questa nuova struttura dei dendriti aggiunge un importante elemento per la cassetta degli attrezzi per la computazione nel cervello. Questo tipo di lavorazione dendritica è probabile che sia diffusa in molte aree del cervello e in effetti molte diverse specie animali, compreso l'uomo", ha sottolineato Hausser. I risultati ottenuti saranno di fondamentale importanza per sviluppare nuovi modelli di funzionamento dei circuiti neurali del cervello, oltre che aiutare la comprensione delle malattie neurologiche.
I dendriti al centro della comunicazione visiva
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L’impatto di una colata detritica, istante per istante
Durante l’impatto di una colata detritica su un ostacolo la forza cambia nel tempo, riflettendo la coesistenza e l’evoluzione di una fase solida e di una fase fluida nelle diverse porzioni del flusso. Un nuovo modello computazionale sviluppato al Politecnico di Milano riesce a tenere conto di entrambe le fasi in modo agile, aprendo la strada a strumenti più efficaci per la gestione del rischio associato a questi fenomeni.Nell’immagine: la colata detritica che ha invaso la strada statale Alemagna nei pressi di San Vito di Cadore (Belluno) tra giungo e luglio 2025.
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