L’adolescenza non è soltanto un periodo di eliminazione di connessioni cerebrali, come a lungo sostenuto dalla neuroscienza, ma anche una fase di intensa formazione di nuove sinapsi altamente specializzate. A rivelarlo è uno studio pubblicato su Science Advances da un team della Kyushu University, che potrebbe rivoluzionare la comprensione dello sviluppo cerebrale e di disturbi come la schizofrenia. Analizzando il cervello di topi durante le diverse fasi della crescita, i ricercatori hanno identificato un vero e proprio “hotspot” sinaptico: un accumulo di spine dendritiche – i punti di contatto tra neuroni – che si forma in modo specifico sui dendriti apicali dei neuroni dello strato 5 della corteccia cerebrale. Queste spine sono fondamentali per l’elaborazione delle informazioni e rappresentano un meccanismo chiave di comunicazione tra neuroni.
Fino a oggi, il modello dominante dello sviluppo cerebrale descriveva 2 fasi principali: una rapida crescita delle sinapsi durante l’infanzia, seguita da una drastica riduzione nell’adolescenza, un processo noto come “potatura sinaptica”, utile ad affinare i circuiti neurali. Il nuovo studio mostra invece che, mentre molte aree cerebrali subiscono potatura, in specifici compartimenti dendritici si assiste contemporaneamente a una vigorosa formazione di nuove connessioni.
Il team guidato dal professor Takeshi Imai ha impiegato SeeDB2, una tecnica avanzata di chiarificazione dei tessuti, insieme alla microscopia a super-risoluzione, per mappare con precisione le spine dendritiche lungo tutto lo strato 5 della corteccia. L’analisi ha evidenziato che l’hotspot sinaptico non è presente nella prima infanzia, ma emerge progressivamente tra le tre e le otto settimane di vita dei topi, corrispondenti alla fase adolescenziale.
Per esplorare le possibili implicazioni cliniche, i ricercatori hanno studiato modelli murini con mutazioni genetiche associate alla schizofrenia, come Setd1a, Hivep2 e Grin1. In questi animali, la formazione dell’hotspot risultava gravemente compromessa, suggerendo che alcuni disturbi psichiatrici non derivino solo dall’eccessiva eliminazione delle sinapsi, ma anche da una loro mancata costruzione durante la finestra critica dell’adolescenza.
Secondo gli autori, lo sviluppo cerebrale adolescenziale è quindi più dinamico e complesso di quanto ipotizzato finora. Questa scoperta apre nuove prospettive per capire come si costruiscono i circuiti cerebrali e perché, in alcuni casi, questo processo possa subire disfunzioni, fornendo spunti fondamentali per future strategie di prevenzione e trattamento dei disturbi neuroevolutivi.