Neurone piramidale nella corteccia prefrontale registrato con tecnica di patch-clamp e i suoi potenziali d’azione evocati.
Su Scientific Reports lo studio del gruppo di Neurofisiologia del NICO – Università di Torino sposta l’attenzione dai tradizionali deficit di serotonina nella depressione ai deficit di attività nervosa nella corteccia prefrontale mediale, la regione cerebrale che regola umore e risposta allo stress.
Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, la depressione colpisce il 5% della popolazione adulta in tutto il mondo. Una grave sfida per la salute pubblica che gli attuali trattamenti spesso falliscono a causa di una comprensione incompleta delle basi biologiche di questa patologia.
La ricerca condotta dal gruppo NICO di Neurofisiologia e pubblicata su Scientific reports svela il meccanismo chiave attraverso il quale la depressione riduce l’attività dei neuroni della corteccia prefrontale mediale, la regione del cervello cruciale per la regolazione delle emozioni e la risposta allo stress.
Spiegati i deficit di attività nervosa nella regione del cervello che regola l’umore
Lo studio del gruppo di ricerca del prof. Tempia sposta l’attenzione dai tradizionali deficit serotoninergici nella depressione ai deficit di attività nervosa nella corteccia prefrontale mediale, una regione cerebrale fondamentale per la regolazione dell’umore e dello stress.
I nostri ricercatori hanno infatti osservato come – nelle cavie che sviluppano un comportamento “depressivo” in seguito a stress cronico – i neuroni piramidali dello strato 2/3 della corteccia prefrontale diventino meno eccitabili e mostrino un maggior adattamento della frequenza di scarica. Questo significa che, quando vengono stimolati, i neuroni faticano a mantenere l’attività elettrica necessaria per elaborare correttamente gli stimoli provenienti da altre aree cerebrali.
Abbiamo scoperto che nelle cavie suscettibili allo stress cronico, i neuroni della corteccia prefrontale perdono parte della loro capacità di rispondere in modo sostenuto agli stimoli eccitatori. Questo deficit di eccitabilità potrebbe rappresentare una base cellulare della ridotta attività della corteccia prefrontale osservata nei pazienti con depressione Anita Maria Rominto, dottoranda al NICO e prima autrice della ricerca
L’analisi dei segnali elettrici nel cervello
L’analisi elettrofisiologica ha mostrato che la minore eccitabilità neuronale è legata a un aumento dei meccanismi di adattamento mediati dai canali del potassio (K⁺), responsabili di regolare il ritmo di scarica neuronale. In particolare, i ricercatori e le ricercatrici hanno rilevato un innalzamento della soglia di attivazione e un’accentuata iperpolarizzazione postuma, due fenomeni che rendono più difficile per i neuroni generare e sostenere potenziali d’azione.
Questi risultati suggeriscono che un’iperattività di specifici canali del potassio possa contribuire alla disfunzione della corteccia prefrontale nei disturbi depressivi. Comprendere questo meccanismo apre nuove prospettive per lo sviluppo di terapie mirate a normalizzare l’attività neuronale.Prof. Filippo Tempia e prof.ssa Eriola Hoxha
Lo studio ha utilizzato un modello animale di depressione basato sullo stress da sconfitta sociale cronica, un protocollo sperimentale ampiamente validato. Solo le cavie “suscettibili” a questo tipo di stress hanno mostrato comportamenti di evitamento sociale, insieme alle alterazioni elettrofisiologiche nella corteccia prefrontale. Le cavie “resilienti” o non esposte allo stress non hanno invece mostrato tali modifiche, suggerendo un legame diretto tra vulnerabilità allo stress e ridotta eccitabilità neuronale.
Nuovi bersagli farmacologici
La corteccia prefrontale mediale è una delle aree cerebrali più colpite nei disturbi depressivi, e le tecniche di stimolazione cerebrale non invasiva che la coinvolgono (come la stimolazione magnetica transcranica) hanno già dimostrato un effetto antidepressivo.
I nuovi dati forniscono una base biologica per comprendere perché tali terapie risultino efficaci e indicano i canali del potassio come potenziali bersagli farmacologici.
(a) Esempi di tracce di potenziali d’azione evocati nel gruppo di controllo (nero) e nel gruppo con fenotipo depressivo indotto da stress sociale cronico (viola).
(b) Rappresentazione della variazione delle proprietà del potenziale d’azione (soglia e post-iperpolarizzazione) nei depressi.
Tg Leonardo – RAI 3 del 9/12/2025
Depressione, scoperto un nuovo meccanismo biologico
Lo studio del NICO Istituto di Neuroscienze dell’Università di Torino
Ricercatori torinesi hanno scoperto il meccanismo cellulare che nella depressione riduce l’attività dei neuroni nella corteccia prefrontale mediale
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Rominto AM, Montarolo F, Berrino L, Loddo M, Bertolotto A, Tempia F, Hoxha E (2025) Depression in mice causes decreased neuronal excitability and enhanced frequency adaptation in medial prefrontal cortex pyramidal neurons. Scientific Reports 15(1):38402. doi: 10.1038/s41598-025-22321-7.