neuroscienze - 19/01/10

Ricercatori al Karolinska Institutet hanno scoperto un meccanismo che controlla la capacità del cervello di creare memorie durevoli.

In esperimenti con cavie geneticamente modificate è stato possibile accendere e spegnere a volontà la capacità dell'animale di formare tracce di memoria, aggiungendo delle sostanze nella loro acqua da bere.

I risultati sono potenzialmente importanti per il trattamento di malattie come l'Alzheimer e l'ictus.

"Siamo continuamente inondati di impressioni sensoriali", dice il Prof. L. Olson, capo dello studio, "ma in breve il cervello deve decidere cosa dev'essere immagazzinato e cosa no. Si tratta del meccanismo secondo il quale le fibre nervose vengono alterate, che siamo stati in grado di descrivere."

La capacità di convertire nuove impressioni sensoriali in tracce di memoria è alla base di qualunque tipo di apprendimento. Ma mentre molto si sa dei primi stadi di questo processo, che portano a memorie della durata di qualche ora attraverso i segnali biochimici che alterano le connessioni fra neuroni (sinapsi), molto meno noto è il meccanismo che fa sì che questi cambiamenti diventino durevoli e si trasformino in memorie a lungo termine nella corteccia cerebrale.

La presente ricerca ha scoperto che un recettore molecolare chiamato nogo receptor 1 (NgR1) sulla membrana cellulare gioca un ruolo chiave in questo processo. Quando le cellule nervose sono attivate, il gene che controlla NgR1 viene disattivato. Il gruppo di ricerca del Prof. Olson ipotizzava che questa disattivazione potesse essere importante nella creazione di memorie a lungo termine. Per verificare quest'ipotesi, hanno creato una cavia con un gene NgR1 addizionale, che potesse restare attivo mentre la sua copia normale veniva disattivato.

"In questo modo abbiamo visto che la capacità di ritenere in memoria le informazioni per le prime 24 ore rimaneva normale nella cavia geneticamente modificata", dice il Prof. Olson, "ma che invece aveva serie difficoltà a convertire la memoria a breve termine in memoria a lungo termine, quella che dura per mesi."

Per attivare e disattivare il gene addizionale, i ricercatori hanno aggiunto un innocuo additivo alla loro acqua da bere. Quando il gene extra veniva disattivato, la cavia manteneva la normale capacità di formare ricordi a lungo termine. Quando invece il gene veniva attivato, la capacità svaniva.

"Sappiamo che colpi alla testa possono provocare nelle persone la perdita del ricordo dei fatti avvenuti una settimana prima dell'incidente, che chiamiamo amnesia retrograda, anche se possiamo ricordare ciò che è successo prima di una settimana. Questo fatto pensiamo che sia allineato con i risultati dei nostri esperimenti", dice A. Karlén, membro del gruppo di ricerca.

Gli scienziati sperano che i risultati possano essere utilizzati nello sviluppo di nuovi medicamenti per i deficit di memoria, come quelli legati all'Alzheimer e all'ictus. Farmaci che utilizzino il funzionamento del sistema recettore NgR1 potrebbero migliorare la capacità del cervello di formare memorie a lungo termine.

Bibliografia:

A. Karlén, T. E. Karlsson, A. Mattsson, K. Lundströmer, S. Codeluppi, T. M. Pham, C. M. Bäckman, S. O. Ögren, E. Åberg, A. F. Hoffman, M. A. Sherling, C. R. Lupica, B. J. Hoffer, C. Spenger, A. Josephson, S. Brené, & L. Olson. Nogo receptor 1 regulates formation of lasting memories. PNAS (online edition) 2009._