Studiando i movimenti abili della lingua delle scimmie antropomorfe, i ricercatori hanno scoperto che le cellule di Purkinje (cellule P) in una regione del cervello chiamata cervelletto inviano il segnale per fermare la protrusione quando la lingua si avvicina al bersaglio, secondo uno studio pubblicato il 10 aprile sulla rivista open access PLOS Biology da Reza Shadmehr della Johns Hopkins School of Medicine, Stati Uniti, e colleghi.
Usiamo la lingua per modellare l’aria e generare suoni per comunicare, e la usiamo per valutare i bocconi di cibo e trasportarli attraverso la cavità orale quando mangiamo. Queste abili azioni implicano il coordinamento di oltre 100 muscoli, producendo movimenti fondamentali per la nostra esistenza. Lesioni al cervelletto interrompono questi movimenti, con conseguenti schemi di attivazione muscolare anomali. Eppure, non è ancora chiaro come il cervelletto controlli i movimenti della lingua.
Per rispondere a questa domanda, Shadmehr e colleghi hanno utilizzato un modello animale dotato di una lingua lunga, in grado di dirigerla abilmente verso piccoli bersagli. Gli uistitì hanno una lingua di 21 mm che usano per scavare in piccole buche e recuperare insetti e linfa. Hanno infatti una straordinaria capacità di controllare la lingua, vocalizzandola per etichettare altri uistitì durante la comunicazione bidirezionale. I ricercatori hanno osservato che gli uistitì possono piegare e torcere naturalmente la lingua e inserirla in piccoli tubi, anche quando questi sono posizionati ad angoli acuti rispetto alla bocca.
Per quantificare il contributo del cervelletto al controllo della lingua, i ricercatori hanno registrato l’attività delle cellule P in una struttura cerebellare chiamata verme. Quando una cellula P veniva soppressa durante la protrazione, la traiettoria della lingua diventava ipermetrica, superando il bersaglio durante i movimenti. Quando la soppressione avveniva durante la retrazione, il ritorno della lingua alla bocca risultava rallentato. Entrambi gli effetti erano amplificati quando due cellule P venivano soppresse simultaneamente. La soppressione delle cellule P nel verme interrompeva le forze che normalmente deceleravano la lingua mentre si avvicinava al bersaglio.
I risultati suggeriscono che le cellule P segnalino alle strutture a valle di interrompere il movimento quando la lingua si avvicina al bersaglio. Questo forte coinvolgimento delle cellule P era presente quando la lingua mirava a un piccolo tubo – un movimento che richiede precisione – ma non quando la lingua veniva usata per pulire il viso. Secondo gli autori, trattamenti o cure per i sintomi legati alla disfunzione cerebellare, come spasmi muscolari vocali, problemi di deglutizione o disturbi del linguaggio, richiederanno una comprensione molto più approfondita di come il cervelletto contribuisca al controllo e all’apprendimento dei movimenti della lingua. Poiché le scimmie uistitì sono eccezionalmente abili nel modellare e torcere la lingua, usandola quasi come dita, rappresentano un modello animale interessante per studiare il controllo neurale di una parte del corpo essenziale per la nostra esistenza.
Gli autori aggiungono: ” Durante la leccata destre, una fibra rampicante ha indotto la soppressione delle cellule di Purkinje nel verme linguale, inibendo le forze che altrimenti avrebbero retratto la lingua, con conseguente ipermetria durante la protrazione e rallentamento durante la retrazione. Poiché la direzione di queste forze era allineata con la direzione del movimento specificata dall’input olivare, uno schema presente anche per le cellule P nella regione oculomotoria del cervelletto, i risultati implicano un calcolo generale per le cellule P durante il controllo dei movimenti mirati “.
Accedi al documento disponibile gratuitamente su PLOS Biology
Contatto: Reza Shadmehr, shadmehr@jhu.edu
Paesi dell’autore : Stati Uniti
Finanziamento: Il lavoro è stato finanziato da sovvenzioni del National Institutes of Health ( https://www.ninds.nih.gov/ ) (R01-EB028156 a RS, R37-NS128416 a RS) e della National Science Foundation ( https://www.nsf.gov/ ) (CNS-1714623 a RS). I finanziatori non hanno avuto alcun ruolo nella progettazione dello studio, nella raccolta e analisi dei dati, nella decisione di pubblicare o nella preparazione del manoscritto.
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Qui, Charlie fissa il suo riflesso, chiedendosi: “Hmmm, come funziona la mia lingua?”. Foto di Mohammad Amin Fakharian, Shadmehr Laboratory, Johns Hopkins University. A cura di Paul Hage, 2025
Crediti immagine: Mohammad Amin Fakharian, Shadmehr Laboratory, Johns Hopkins University (CC-BY 4.0, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ )
