Synapsesbetween neuroni sono siti critici di modulazione della plasticità, sia in salute e in malattia. Pertanto una conoscenza dettagliata dei meccanismi cellulari cheregolare la trasmissione sinaptica a livello delle singole sinapsi è un prerequisitoper comprendere il funzionamento di circuiti neuronali complessi.
Abbiamo recentemente sviluppato nuovi metodi di imaging che, per la prima volta, ci permettono di studiare la relazione tra ingresso Ca2+ ed esocitosi vescicolare e la funzione presinaptica del canale ionico in singoli piccoli terminali presinaptici. Questo si basa (i)sulla misurazione, con la microscopia a fluorescenza, rapidicambiamenti nella concentrazione di ioni Ca2+, nonché sulla velocità con cui vengono scaricate piccole vescicole contenenti neurotrasmettitori chimici e (ii) sulla microscopia a conduttanza ionica a scansione a super risoluzione per registrazioni di patch-clam da piccoli boutons presinaptici.
Utilizzando questi metodi studiamo in che modo i diversi canali che mediano l’afflusso di Ca2+ nel terminale controllano il rilascio delle vescicole, come influenzano la plasticità sinaptica e come le sinapsi sono influenzate da altri neurotrasmettitori modulatori che agiscono su terminali presinaptici.
Ruolo nell’iniziativa Sinaptopatie
Alcuni casi ereditari di emicrania, atassia ed epilessia sono dovuti a mutazioni nei canali ionici neuronali Ca2+, K+e Na+ e anche in molte altre proteine presinaptiche.Il mio ruolo nel progetto è quello di indagare come queste mutazioni cambiano i segnali Ca2+nei terminali nervosi e come influenzano il rilascio dei neurotrasmettitori.
I nostri risultati dovrebbero consentirci di stabilire in che modo le mutazioni legate alla malattia influiscono sulla neurotrasmissione a livello delle singole sinapsi, condizione indispensabile per comprendere la funzione anormale della rete neuronale nelle sinaptopatie.
Ulteriori informazioni sulla ricerca nel laboratorio Volynski
