Il gruppo di ricerca studia la plasticità neurale, ovvero la capacità del sistema nervoso di adattarsi e riorganizzarsi in risposta a esperienze, stimoli esterni, danni o cambiamenti interni.
La plasticità ha ruoli essenziali nella vita dell’individuo: garantire l’affinamento o scultura del cervello dei giovanissimi e dei giovani sulla base dell’esperienza (costruendo la cosiddetta “visione del mondo”) che permette all’adulto di interagire con l’ambiente, e, in caso di lesioni o patologie, di riorganizzare i circuiti nel tentativo di ripararli.
Sin dalla nascita, negli anni 2000, l’attività di ricerca del gruppo è stata prevalentemente incentrata sulla neurogenesi adulta, studiata in diversi modelli animali e in condizioni fisiologiche e patologiche. Negli ultimi anni gli interessi di ricerca si sono ramificati in varie direzioni seguendo aspetti emergenti della neuroplasticità: il ruolo di uno sviluppo protratto del cervello postnatale e dei suoi periodi critici e le ricadute sulla plasticità nell’adulto, l’eterogeneità dei processi neurogenici e il loro ruolo nelle disfunzioni cerebrali, i processi di riprogrammazione neurogliale, l’approccio comparativo tra specie diverse che ha rivelato importanti differenze tra i mammiferi. Per raggiungere i suoi obiettivi, il gruppo integra approcci complementari, dalla neuroanatomia alle più avanzate tecniche di imaging funzionale, dalle analisi biomolecolari a quelle comportamentali, applicate a diversi modelli animali.
Il gruppo è organizzato in 4 “team” di ricerca tematici, ciascuno coordinato da uno o più “Principal Investigator” (PI), a cui collaborano diversi giovani ricercatori e ricercatrici, tra cui Postdoc, Assegnisti, Studenti di Dottorato e Studenti di Laurea Magistrale.
Linee di ricerca
Integrazione multisensoriale e riproduzione
Serena Bovetti; Paolo Peretto
La percezione multisensoriale svolge un ruolo cruciale nel comportamento riproduttivo, consentendo di combinare diversi tipi di informazioni e di stimoli interni ed esterni. Nei topi, questo processo comporta l’integrazione di segnali olfattivi con segnali uditivi e tattili. Attraverso l’elaborazione e la combinazione di questi stimoli, gli animali ricevono informazioni importanti sui potenziali partner, ottimizzando così il successo riproduttivo. Combinando approcci anatomici e funzionali avanzati, siamo interessati a comprendere quali circuiti neurali elaborano le informazioni multisensoriali e come queste vengano integrate per guidare le strategie riproduttive.
Neuroplasticità comparativa
Luca Bonfanti
Nel corso degli anni abbiamo dimostrato l’esistenza di sostanziali differenze che riguardano l’incidenza e i tipi di plasticità in diverse specie di mammiferi, dai roditori di laboratorio ai primati, contribuendo a definire una nuova forma di “neurogenesi senza divisione” nota come “neuroni immaturi”. Attualmente stiamo studiando la variazione filogenetica dei neuroni immaturi in mammiferi con cervelli molto diversi per dimensioni e girencefalia. I nostri studi sulla corteccia cerebrale e le regioni sottocorticali hanno permesso di formulare l’ipotesi di trade-off evolutivo tra la neurogenesi adulta operata da cellule staminali (più evidente nei topi di laboratorio) e i neuroni immaturi (particolarmente abbondanti nei primati).
Neurogenesi adulta
Silvia De Marchis; Sara Bonzano
La neurogenesi, ovvero la nascita dei neuroni, è un processo che avviene durante le fasi di sviluppo precoci dell’organismo, tuttavia in aree ristrette del cervello, come il giro dentato dell’ippocampo e il bulbo olfattivo, questo processo è mantenuto anche nell’adulto. Il fenomeno rappresenta una straordinaria forma di plasticità, coinvolta in funzioni chiave come l’apprendimento, la memoria, la flessibilità o adattamento cognitivo. Nel nostro laboratorio, esploriamo i complessi meccanismi molecolari e cellulari che regolano la neurogenesi adulta in condizioni normali e le sue alterazioni in contesti patologici legati a condizioni genetiche.
Neurogenesi latente
Federico Luzzati
Nelle regioni che mantengono la neurogenesi adulta, le cellule staminali neurali sono in realtà elementi di sostegno, noti come astrociti. I nostri studi hanno dimostrato che un potenziale staminale latente è largamente diffuso anche tra gli astrociti del tessuto nervoso maturo, in particolare in una regione chiamata corpo striato. Questo potenziale si attiva sia in condizioni fisiologiche sia, on-demand, in seguito a danni. Sebbene i neuroni neo-prodotti siano elementi transitori che non sostituiscono quelli perduti, i nostri studi sono volti a comprendere i meccanismi che attivano gli astrociti latenti nella prospettiva di sfruttarne il potenziale per la riparazione nervosa.
