Trasmissione gabaergica

Trasmissione gabaergica

L’acido γ-ammino butirrico, conosciuto con la sigla gaba, è il principale neurotrasmettitore inibitorio presente nel sistema nervoso centrale, sia a livello cerebrale sia a livello del midollo spinale. La sua funzione principale consiste nel limitare l’eccitabilità dei neuroni, impedendo un’eccessiva attivazione dei circuiti nervosi.
Il gaba venne identificato e isolato nel cervello intorno agli anni cinquanta da Eugene Roberts. Negli anni successivi furono effettuosi numerosi studi che permisero di comprendere le caratteristiche fondamentali di questa sostanza. In particolare, venne dimostrato che il gaba poteva essere liberato dai neuroni in seguito a stimolazione nervosa e che tale liberazione dipendeva dalla presenza di calcio extracellulare.
La capacità di essere rilasciato in modo calcio-dipendente in seguito all’arrivo di un impulso nervoso rappresenta una delle caratteristiche fondamentali che permettono di identificare una sostanza come mediatore chimico neuronale. Il gaba, quindi, non è soltanto una molecola presente nel sistema nervoso, ma un vero e proprio neurotrasmettitore coinvolto nella comunicazione tra neuroni.

Ruolo del gaba nel sistema nervoso centrale

Il gaba svolge numerose funzioni fondamentali nel sistema nervoso centrale. La sua azione principale è la riduzione dell’eccitabilità neuronale, cioè la capacità di limitare la probabilità che un neurone venga attivato e generi un potenziale d’azione.
Oltre al controllo dell’attività elettrica neuronale, il gaba partecipa alla regolazione dell’emotività, influenzando le risposte associate all’ansia e alla paura. Un corretto funzionamento delle vie gabaergiche è infatti essenziale per mantenere un equilibrio tra eccitazione e inibizione nei circuiti cerebrali coinvolti nelle emozioni.
Il gaba svolge inoltre un ruolo nella regolazione dell’attività motoria. Attraverso specifici circuiti nervosi, contribuisce al controllo dei movimenti e alla corretta coordinazione dell’attività muscolare.
Un’altra importante funzione riguarda la regolazione del ciclo sonno-veglia. Il gaba non determina direttamente il sonno, ma agisce su specifici circuiti neuronali che controllano l’alternanza tra stato di veglia e stato di riposo. L’attività gabaergica permette quindi di modulare il funzionamento delle reti nervose coinvolte nella regolazione del sonno.

Regolazione dell’eccitabilità neuronale

Il ruolo principale del gaba è mantenere sotto controllo l’eccitabilità dei neuroni. Per comprendere questo meccanismo è necessario considerare il funzionamento generale della trasmissione sinaptica.
Un neurone presenta un corpo cellulare, numerosi dendriti e un assone, spesso rivestito da mielina. Nel corpo cellulare e nei dendriti sono presenti numerose sinapsi attraverso cui il neurone riceve informazioni provenienti da altri neuroni.
Quando un neurone riceve segnali eccitatori attraverso queste sinapsi, i neurotrasmettitori eccitatori si legano ai loro recettori presenti sulla membrana postsinaptica. Questo determina la formazione di potenziali postsinaptici eccitatori, cioè variazioni elettriche che aumentano la probabilità che il neurone venga attivato.
Se numerosi stimoli eccitatori vengono sommati e raggiungono il valore soglia necessario, nel cono di emergenza dell’assone si genera un potenziale d’azione. Questa regione del neurone presenta un’elevata densità di canali del sodio voltaggio-dipendenti, fondamentali per l’avvio dell’impulso nervoso.
Il potenziale d’azione si propaga lungo l’assone e permette al neurone eccitato di trasmettere un segnale ad altri neuroni attraverso la liberazione di neurotrasmettitori.
Tuttavia, i neuroni non ricevono soltanto segnali eccitatori, ma anche segnali inibitori. I neuroni gabaergici svolgono proprio questa funzione: riducono la possibilità che un neurone raggiunga la soglia necessaria per generare un potenziale d’azione.
Quando il gaba viene liberato nello stesso neurone che sta ricevendo stimoli eccitatori, la sua azione riduce l’effetto prodotto dai neurotrasmettitori eccitatori. In questo modo viene mantenuto un equilibrio tra segnali di attivazione e segnali di inibizione.
Il gaba esercita la propria funzione attraverso due principali categorie di recettori, chiamati recettori gaba a e gaba b. Entrambi contribuiscono alla riduzione dell’eccitabilità neuronale, anche se attraverso meccanismi differenti.
L’attività dei neuroni gabaergici permette quindi di mantenere sotto controllo i circuiti nervosi, evitando un’eccessiva stimolazione neuronale. L’inibizione mediata dal gaba rappresenta un meccanismo indispensabile per il corretto funzionamento del sistema nervoso centrale.

Organizzazione delle vie gabaergiche nel sistema nervoso centrale

Nel sistema nervoso centrale esistono numerosi neuroni gabaergici distribuiti in diverse regioni del cervello e del midollo spinale. Circa il 20% dei neuroni presenti nel cervello utilizza il gaba come neurotrasmettitore, evidenziando l’importanza di questo sistema nella regolazione dell’attività nervosa.
I neuroni gabaergici possono essere suddivisi principalmente in due categorie: neuroni con assoni brevi e neuroni con assoni lunghi.
I neuroni gabaergici con assoni brevi sono principalmente interneuroni inibitori. Questi neuroni possiedono un assone corto che rimane confinato nella stessa area cerebrale in cui si trova il corpo cellulare. La loro funzione consiste nel modulare localmente l’attività dei neuroni vicini, creando circuiti di controllo inibitorio all’interno di specifiche regioni del sistema nervoso.
Gli interneuroni gabaergici sono presenti praticamente in tutto il cervello e rappresentano la maggior parte dei neuroni gabaergici. Attraverso la loro attività regolano il livello di eccitazione delle reti neuronali locali e contribuiscono alla stabilità dei circuiti cerebrali.
La seconda categoria è rappresentata dai neuroni gabaergici con assoni lunghi, chiamati anche neuroni di proiezione. Questi neuroni sono in grado di collegare regioni cerebrali distanti tra loro, permettendo una regolazione dell’attività nervosa a livello di circuiti più ampi.
Un esempio di via gabaergica di proiezione lunga è rappresentato dai neuroni che originano nei gangli della base e proiettano verso il talamo. Questa via svolge un ruolo importante nella regolazione del movimento e nella comunicazione tra strutture coinvolte nel controllo motorio.
Le vie gabaergiche, attraverso la presenza di interneuroni locali e neuroni di proiezione a lunga distanza, permettono quindi una modulazione precisa dell’attività del sistema nervoso centrale. La loro funzione principale è mantenere l’equilibrio tra eccitazione e inibizione, condizione fondamentale per il corretto funzionamento delle funzioni motorie, cognitive ed emotive.