Numerosi dati hanno dimostrato che durante il paradigma sperimentale ampiamente utilizzato per lo studio dell’apprendimento associativo, trace eyeblinking conditioning (TEBC), esiste una forte interazione tra cervelletto e corteccia prefrontale mediale (mPFC).
Nonostante queste prove, i meccanismi neurali alla base di questa interazione non sono ancora chiari. In questo lavoro, Daniele Caligiore e Pierandrea Mirino, propongono un modello computazionale neurofisiologicamente plausibile per affrontare questo problema.
Il modello è vincolato sulla base di due caratteristiche anatomo-fisiologiche critiche: (i) l’organizzazione cerebello-corticale attraverso due circuiti, rispettivamente, con target M1 e mPFC; (ii) i diversi tempi nei meccanismi di plasticità di questi circuiti paralleli prodotti dalla sensibilità temporale delle cellule granulari in base ai quali diverse sotto popolazioni sono attive in momenti diversi durante gli stimoli condizionati.
Le simulazioni eseguite con il modello suggeriscono che queste funzionalità sono fondamentali per comprendere come la cooperazione tra cervelletto e mPFC supporti le aree motorie durante il trace eye blinking conditioning TEBC. In particolare, un intervallo di trace maggiore produce maggiori cambiamenti di plasticità nelle sinapsi della via “slow” che coinvolgono mPFC rispetto ai cambiamenti di plasticità nella via “fast” che coinvolgono M1. Di conseguenza, maggiore è l’intervallo di trace, maggiore è il coinvolgimento di mPFC. Il modello è stato validato riproducendo i dati raccolti attraverso recenti esperimenti su topi reali.
Fonte:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32618205/
https://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S0129065720500410
