Tipi di motoneuroni ed esperimento di Kugelberg

Tipi di motoneuroni ed esperimento di Kugelberg

Adesso vediamo un bellissimo esperimento condotto da uno scienziato svedese, Kugelberg, neuropatologo e neurofisiologo.
Abbiamo diversi tipi di motoneuroni.
Gli alfa-motoneuroni sono i più grandi e vanno alle fibre che si devono contrarre.
I beta-motoneuroni sono invece i più piccoli e vanno alle fibre che sono contenute nei fusi.
I motoneuroni alfa e beta sono sempre attivati contemporaneamente. Nel muscolo però arriva prima l’alfa poiché più veloce del beta (la maggiore velocità degli alfa, contrariamente a quanto si possa pensare, è dovuta alla maggiore dimensione, al calibro degli stessi).
Abbiamo detto che il neurone, tramite l’assone, va nel muscolo e prende contatto con le fibrocellule muscolari per formare l’unità motoria.
Un motoneurone del corno anteriore colorato con alcune tecniche immunoistochimiche.
Una zona del muscolo gastrocnemio di un gatto, dove ci sono le fibrocellule muscolari appositamente colorate per il glicogeno (risorsa energetica per eccellenza).

Esperimento di Kugelberg

L’esperimento di Kugelberg doveva rispondere alla domanda: “Quante fibrocellule muscolari va a contattare un motoneurone per costituire l’unità motoria?” e “Perché proprio quella?”
Alcune informazioni necessarie per avere un’idea del funzionamento e di come sia veramente stupefacente il lavoro che la natura abbia fatto sui nostri corpi:
Il motoneurone che sta nell’embrione vicino alla notocorda nella cresta neurale che successivamente diventa midollo quando incominciano a formarsi i mioblasti che sarebbero le cellule muscolari primitive allunga il suo assone. Questo assone si dirige per un programma genetico verso l’accumulo di mioblasti (il muscolo); viaggiando arriva nel muscolo, lo contatta e qui miracolosamente quello assume, tra le migliaia di fibrocellule muscolari che compongono il muscolo, va a collegarsi con un numero determinato di esse sparpagliate nel muscolo.
Questa cosa risponde a un patrimonio genetico straordinariamente complesso tanto è vero che in due gemelli se ne andiamo a vedere come sono fatte le unità motorie troviamo che esse sono quasi identiche ma sono totalmente diverse tra ognuno di noi che non sia gemello con l’altro.
Quindi il patrimonio genetico dice al motoneurone: “Vai nel muscolo e prendi un certo numero di cellule”. Ma quante cellule e quali cellule ancora non lo sapevamo.
Kugelberg con il proprio esperimento ci risponde a questa domanda.
Cosa fa? All’epoca si potevano utilizzare i gatti per la sperimentazione mentre ora non è possibile.
Egli prende un gatto, lo anestetizza e poi lo opera e isola la radice S1 dal rigonfiamento lombare che porta fibre muscolari del gastrocnemio.
Questa radice la apre, isola un solo assone, ci mette sotto due elettrodi e fa sì che questo assone venga stimolato con una frequenza piuttosto elevata di 15/20 stimoli al secondo per due ore di seguito. Finita la stimolazione, prende il muscolo del gatto, il pezzo di muscolo del gatto, e lo colora per il glicogeno, ne fa delle fettine, le guarda al microscopio e vede che tutte queste cellule sono cellule muscolari che hanno finito il loro glicogeno, cellule che dopo due ore di attività non hanno più risorse energetiche. Mentre tutte le altre si colorano per il glicogeno, hanno questo colore grigio/nero, perché questa è la deposizione.