Studio comparativo dell'attività dei neuroni pre-cerebellari e cerebellari durante movimenti passivi dell'arto anteriore del ratto

In questa tesi sono state studiate le attività neuronali del nucleo cuneato esterno, delle cellule del Purkinje del cervelletto intermedio e del nucleo interposito durante movimenti passivi dell'arto anteriore in ratti anestetizzati. Lo scopo principale di questo studio era quello di identificare e comparare gli schemi di attivazione neuronale tra le strutture precerebellari e cerebellari. L'attività di scarica dei neuroni è stata correlata con diversi aspetti della cinematica del movimento dell¿arto riguardanti sia le caratteristiche del vettore velocità che la posizione. I dati sulla posizione dell¿arto sono stati studiati applicando la tecnica di analisi delle componenti principali ad un gruppo comune di dati identificando due principali schemi di scarica che spiegavano la maggior parte della varianza. Una componente caratterizzava l'attività legata al movimento del nucleo cuneato esterno e dei neuroni corticali cerebellari, mentre l'altra rifletteva l'attività neuronale del nucleo interposito. Entrambe le componenti principali erano legate alla cinematica globale dell¿arto ma, mentre la maggior parte della varianza dell'attività delle cellule del cuneato esterno e delle cellule del Purkinje veniva spiegata dall¿orientamento dell¿asse dell'arto, la scarica dei neuroni dell'interposito si relazionava meglio alle variazioni di lunghezza dell¿arto. Attraverso l¿analisi di regressione multipla applicata ai dati del vettore velocità si è dimostrato che l'attività delle cellule del Purkinje e dei neuroni del cuneato risultava maggiormente collegata alla componente direzionale del vettore velocità ed all'intero vettore, mentre la scarica dei neuroni del nucleo interposito presentava anche una significativa relazione con la componente scalare. Questa differenza nella rappresentazione della cinematica dell'arto osservata nel nucleo cuneato esterno e nella corteccia dello spinocerebello comparata con quella del nucleo interposito viene discussa in relazione al ruolo specifico che queste strutture potrebbero giocare anche durante il controllo attivo dei movimenti dell¿arto. Nonostante ogni struttura mostri specifiche caratteristiche, nel complesso si mantiene un quadro funzionale in cui si delinea una rappresentazione globale dei parametri cinematici dell'arto sia nei neuroni precerebellari che in quelli cerebellari