CIRCEM

Estesi sistemi di aree cerebrali sensori-motorie anatomicamente connesse codificano le informazioni provenienti dagli oggetti fisici che popolano il mondo esterno e generano rappresentazioni di azioni potenziali (o “affordances”) per interagire con essi. Azioni ed emozioni osservate negli altri possono costituire “oggetti sociali” in grado di evocare una pluralità di affordances sociali ed emozionali. Il progetto ERC “EMACTIVE” studierà le affordances sociali ed emozionali dal livello di singolo neurone a quello di sistema, mentre CIRCEM procederà nella direzione opposta, esplorando i meccanismi locali e cellulari entro specifiche aree cerebrali soggiacenti la codifica di comportamenti sociali ed emozionali propri e altrui.

In una prima fase (WP1), CIRCEM coniugherà innovativi approcci elettrofisiologici alla classificazione funzionale di singoli neuroni basata su caratteristiche fisiche dei potenziali d’azione, recentemente validati dal gruppo di ricerca del PI su cortecce premotorie e parietali, con tecniche optogenetiche ad oggi solo pionieristicamente e sporadicamente utilizzate nei primati. L’obiettivo duplice di questo WP consisterà 1) nella messa a punto e validazione dell’approccio optogenetico su due scimmie dedicate, e 2) nello studio dei meccanismi locali alla base della codifica di affordances sociali, dimostrando direttamente l’ipotesi - recentemente formulata – dell’esistenza di interneuroni inibitori con proprietà “specchio” nella corteccia premotoria.

Nella seconda parte del progetto (WP2), si applicheranno tecnologie e tecniche optogenetiche implementate nel WP1 allo studio dei circuiti locali e delle classi neuronali soggiacenti affordances sociali ed emozionali nell’amigdala e nella corteccia cingolata anteriore, aree cardine degli studi di EMACTIVE.

Lo studio delle circuiterie locali e classi neuronali soggiacenti le funzioni cerebrali è particolarmente avanzato nelle ricerche neuroscientifiche sui roditori, topi in particolari, grazie alle innumerevoli possibilità operative offerte da questi modelli. Tuttavia, questi studi sono intrinsecamente limitati al repertorio comportamentale di queste specie e non permettono una immediata traslazione dei risultati all’uomo. CIRCEM contribuirà ad aprire direzioni di ricerca innovative e di inestimabile valore traslazionale verso la comprensione dei meccanismi cellulari alla base di comportamenti e funzioni sociali complesse, esclusivamente presenti nei primati ed alterate in una varietà di malattie neuropsichiatriche umane ancora poco comprese, come disturbi d’ansia e disturbi dello spettro autistico, ad oggi privi di approcci terapeutici risolutivi.