Effetti del rumore sulla generazione di potenziale d'azione in neuroni sensoriali
periferici
Francesca Grassi
Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia, Università Sapienza, Roma
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Nella vita reale, gli stimoli sensoriali sono sovrapposti ad un sottofondo di segnali
casuali, o rumore. Anche se controintuitivo, il rumore è ampiamente sfruttato per
migliorare la percezione in tutto il regno animale, dagli invertebrati all'uomo. Tale
fenomeno rappresenta una forma di risonanza stocastica (SR), un processo per cui
un segnale troppo debole per essere rilevato da un sensore diventa rilevabile se ad
esso viene sovrapposto rumore, purché di intensità compresa in un intervallo
descritto da una curva a campana con un massimo chiaro. Inizialmente introdotta
per spiegare i cicli di glaciazioni negli ultimi milioni di anni, la SR è stata applicata
alla neurofisiologia da due decenni. Tuttavia, i processi tramite i quali il rumore
influenza la percezione sensoriale rimangono poco definiti.
Nel nostro laboratorio, abbiamo scelto di modellare il processo di base nella
percezione sensoriale, l'eccitazione dei neuroni sensoriali primari, utilizzando
paradigmi di stimolazione in cui rumore elettrico viene aggiunto a gradini di corrente
depolarizzante. Nei neuroni dei gangli delle radici dorsali (DRG) in coltura, la
sovrapposizione di rumore esterno a depolarizzanti stimoli sotto-soglia evoca
potenziali d'azione. In condizioni di controllo, stimoli "gradino + rumore" innescano
più potenziali d'azione che stimoli "gradino" e l'effetto è massimo a livelli di rumore
intermedi, dimostrando che il processo è guidato da SR.
Attualmente stiamo valutando l'interazione fra stress ossidativo e rumore in neuroni
dei DRG. Un elevato stress ossidativo cronico caratterizza condizioni tipicamente
associate a deficit sensoriali, quali l'invecchiamento e il diabete, ma anche malattie
come la sclerosi laterale amiotrofica.
