I ricercatori presso la Johns Hopkins University (USA) sono riusciti a scrutare nel cervello dei topi vivi con grande precisione e a vedere come la posizione di specifiche proteine cambiavano i ricordi, modificando le sinapsi . La tecnica avrà grandi applicazioni per futuri studi sull’apprendimento e su ciò che non funziona nei disturbi come l’autismo, la schizofrenia e malattia di Alzheimer.
Lo studio è stato firmato da Yong Zhang, Robert H. Cudmore, Da-Ting Lin, David J. Linden, Richard L. Huganir e pubblicato on line sulla rivista Nature Neuroscience il 2 febbraio 2015.
Ma vediamo di capire meglio il senso dell’interessante ricerca. E’ stato possibile osservare le proteine dei recettori (baffi) del topo.
“Per quanto ne sappiamo, nessuno è mai stato in grado di guardare le proteine recettoriali negli animali vivi prima,” dice Richard Huganir, Ph.D., professore e direttore del Dipartimento di Neuroscienze presso la Scuola di Medicina dell’Università John Hopkins. “Questo ci permette di avere un quadro più preciso di ciò che sta realmente accadendo, come il cervello elabora le esperienze in ricordi.”
Al centro della “vicenda” ci sono i recettori chiamati AMPA, che sono proteine che vivono al di fuori delle cellule nervose e ricevono segnali sotto forma di molecole AMPA. I recettori AMPA svolgono un ruolo importante nel rafforzamento e indebolimento delle sinapsi o delle connessioni tra le cellule nervose che formano ricordi. Per chiarire, il recettore AMPA è un recettore post-sinaptico per il glutammato, rtenuto importante per la trasmissione sinaptica eccitatoria rapida del SNC (Sistema Nervoso Centrale); localizzato al centro della membrana post-sinaptica, genera un EPSP (Potenziale Post Sinaptico Eccitatorio) che è molto rapido ma debole. È coinvolto per le informazioni non destinate ad essere ricordate a lungo. Fino ad ora, gli scienziati si erano limitati a studiare i recettori AMPA nelle cellule nervose coltivate in laboratorio o in campioni di tessuto, ma nessuno di questi metodi poteva preservare i circuiti complessi, ormoni e sostanze neurochimiche di un cervello vivente.
Per risolvere questo problema, la squadra di Huganir ha creato dei topi i cui recettori AMPA brillavano sotto la luce di un microscopio speciale. Poiché il microscopio può concentrarsi ad una profondità di 0,5 mm questo può scrutare lo strato esterno del cervello, la corteccia. Nella corteccia ci sono migliaia di cellule nervose che portano informazioni in ogni parte del corpo.
Ma cosa hanno fatto i nostri ricercatori? Il team ha osservato i topi immediatamente prima e dopo aver solleticato i baffi con un soffio su ogni topo per un’ora. E cosa è accaduto?
Il solletico da solo era sufficiente ad aumentare il numero di recettori AMPA e rafforzare le sinapsi.
Huganir dice: “Questa tecnica apre molte più possibilità, come visualizzare l’apprendimento a livello molecolare cosa sta accadendo nel cervello intatto nei topi sani e in quelli con problemi neurologici”. Il gruppo prevede prima di applicare la nuova tecnica per vedere cosa succede, come i topi imparano un compito motorio complesso. Si spera cosi un giorno essere in grado di andare più in profondità nel cervello in zone come l’ippocampo (sistema limbico), che ha un ruolo cruciale nella formazione della memoria e sembra essere coinvolto in disturbi neurologici come l’autismo, la malattia di Alzheimer e la schizofrenia.
Dr. Gherardo Tosi
Psicologo – Psicoterapeuta
00152 Roma
E.mail : tosighe@libero.it
Foto: Yong Zhang / Johns Hopkins University
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