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• segregazione
• spontanea

Nella retina immatura e ancora insensibile alla luce, le cellule ganglionari sono coinvolte in un’attività ritmica spontanea di tipo eccitatorio che interessa tutta la retina, attraversandola sotto forma di onde che sincronizzano l’attività elettrica di cellule limitrofe.
Questa attività spontanea è stata osservata per la prima volta in registrazioni in vivo in embrioni di ratto. Successive registrazioni su retine isolate condotte su grandi popolazioni cellulari hanno dimostrato l’esistenza di onde di attività eccitatoria anche nella retina di altri animali.
Il nostro primo intento è stato quello di caratterizzare l’attività spontanea delle cellule ganglionari retiniche nello sviluppo post-natale del ratto in modo da definirne il comportamento in una specie animale nella quale la presenza di attivita’ spontanea era stata già registrata in vivo, ma non approfondita nelle sue caratteristiche spazio-temporali.
La nostra analisi si è focalizzata nelle prime due settimane di vita del ratto, periodo compreso tra la nascita e l’apertura delle palpebre. Il saggio di parametri come frequenza, velocità e area delle onde, condotto per ogni giorno di età, permette di seguire accuratamente i cambiamenti che interessano l’attività spontanea della retina, ed evidenzia interessanti variazioni nei primi 9-10 giorni di vita del ratto.
Questo periodo della vita post-natale del ratto assume un’importanza fondamentale anche nello sviluppo delle connessioni della retina ai centri visivi, in particolar modo al nucleo genicolato laterale dorsale (dLGN). Alla nascita, il dLGN è innervato da proiezioni provenienti dall’occhio controlaterale e da quello ipsilaterale, completamente sovrapposte. Con il procedere dello sviluppo dell’animale, si assiste ad un fenomeno di segregazione in seguito al quale la componente proveniente dall’occhio ipsilaterale tende a restringere la sua zona di innervazione rimanendo confinata all’interno di una piccola porzione lasciata libera dalla componente controlaterale. La segregazione si conclude intorno a P9-P10.
Diversi approcci al problema hanno tentato di definire cosa regolasse la segregazione, imputandola a fattori fisiologici, come l’attività spontanea retinica, o a fattori molecolari, come fattori neurotrofici o le efrine.
Il nostro secondo intento è stato quello di bloccare le onde di attività spontanea nella retina in questo periodo dello sviluppo al fine di verificare eventuali alterazioni nel processo di segregazione del dLGN.
La tossina botulinica E (BoNT/E) iniettata intraocularmente a P3 è in grado di bloccare le onde di attività spontanea fino a P9, lasciando la retina vitale e non danneggiandola a livello istologico.
Le retine così iniettate recuperano completamente la loro attività a partire da P10. A P9 si registra invece un dualismo tra retine che presentano già onde di attività spontanea e retine ancora silenti. Questo dualismo si riflette sull’evolversi della segregazione. Gli animali con retine silenti presentano dLGNs con le componenti ipsilaterale e controlaterale, ancora sovrapposte, con una conformazione simile a quella antecedente al normale processo di segregazione. Le retine con onde di attività spontanea, al contrario, innervano dLGNs in cui la segregazione è completata o quasi. Tale risultato conferma un ruolo delle onde di attività spontanea nella segregazione del dLGN.
La variabilità della segregazione riscontrata nei dLGNs ci ha indotto ad ipotizzare che la stessa potesse dipendere dai parametri delle onde di attività spontanea. Questa analisi ha mostrato come sussista una correlazione tra la frequenza delle onde retiniche di attività spontanea e le singole porzioni in cui è suddiviso il dLGN, controlaterale, ipsilaterale e sovrapposizione delle due.
Un maggiore grado di dipendenza risulta dalla correlazione tra la porzione del dLGN e la frequenza della retina dalla quale hanno origine le proiezioni retinogenicolate che la determinano.
I risultati così ottenuti dimostrano come le onde retiniche di attività spontanea assumano un’importanza rilevante nello sviluppo delle prime fasi di vita post-natale del ratto. La modulazione dei loro parametri, in questo caso la frequenza, è in grado di regolare la segregazione delle proiezioni retiniche nel dLGN.