"Sebbene molti studi abbiano guardato al numero di neuroni, nessuno ha finora guardato con attenzione alla diversità nella composizione molecolare delle connessioni neuronali", ha spiegato Seth Grant, che ha diretto la ricerca. E questo in parte perché alcune proteine che le compongono sono comuni dai lieviti fino all'uomo. "Noi abbiamo però trovato drammatiche differenze nel numero di proteine presenti nelle connessioni nervose fra le diverse specie."

"Abbiamo studiato 600 proteine che sono state identificate nelle sinapsi dei mammiferi e siamo stati sorpresi di trovare che solo il 50 per cento di esse è presente nelle sinapsi degli invertebrati e il 25 per cento circa sono presenti in organismi unicellulari, che ovviamente non hanno cervello". Alcune proteine coinvolte nella segnalazione sinaptica, nell'apprendimento e nella memoria sono peraltro presenti nei lieviti, dove esse agiscono in risposta a segnali ambientali come gli stress legati ai cambiamenti di temperatura o alla carenza di nutrienti.

"Questo gruppo di proteine rappresenta la 'protosinapsi' coinvolte in comportamenti semplici", osserva Grant. "Questo insieme di proteine è stato arricchito dall'aggiunta di nuove proteine in concomitanza con l'evoluzione degli invertebrati e dei vertebrati".

"Il numero e la complessità delle proteine sinaptiche è esploso la prima volta quando sono emersi gli animali pluricellulari, alcuni miliardi di anni fa. Una seconda ondata si è verificata con l'apparizione dei vertebrati, circa 500 milioni di anni fa."

Queste nuove proteine hanno contribuito a rendere più complesse le sinapsi, trasformandole da semplici punti di collegamento, a elementi in grado di svolgere diverse funzioni di elaborazione dell'informazione, osservano i ricercatori. In particolare, l'espansione delle proteine che si è verificata nei vertebrati ha fornito gruppi di esse in grado di trasformare diverse regioni del cervello in aree differentemente specializzate.

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