Ricerche

Uno studio riferisce sulla scoperta di una nuova cellula nervosa nell'ippocampo, che è per lo più attiva quando il cervello crea un ricordo.

Il prof. Marco Capogna è uno dei ricercatori alla base della scoperta di una cellula nervosa nell'ippocampo di topo, che potrebbe essere cruciale per capire meglio la memoria episodica. Foto: Lars Kruse

I ricercatori sanno da tempo che la memoria è rappresentata da cambiamenti nella parte del cervello chiamata ippocampo. Uno dei cambiamenti consolidati nell'ippocampo, che è stato associato alla memoria, è la presenza delle cosiddette 'increspature di onde acute' (SWR, sharp wave ripples), brevi eventi elettrici ad alta frequenza generati nell'ippocampo ritenuti un evento importante del cervello nella cosiddetta memoria episodica.

Questo tipo di memoria si riferisce agli episodi che sono avvenuti nella vita di un individuo, come i ricordi d'infanzia, il ricordo del primo appuntamento con un partner o il ricordo di un vecchio numero di cellulare. Tuttavia, ciò che accade nelle famose strutture del cervello a forma di cavalluccio marino, l'ippocampo, quando vengono generate le SRW, non era ancora chiaro.

Ora un nuovo studio, pubblicato su Neuron in collaborazione con il gruppo del prof. Ivan Soltesz della Stanford University, fa luce sull'esistenza di un tipo di neurone nell'ippocampo di topo che potrebbe essere cruciale per capire meglio la memoria episodica.

Il prof. Marco Capogna e l'assistente prof. Wen-Hsien Hou del Dipartimento di Biomedicina dell'Università di Aarhus hanno contribuito alla scoperta del nuovo neurone, che è associato alle increspature a onde acute e alla memoria.

Potrebbe essere interrotto nella demenza e nell'Alzheimer

Lo studio riferisce sul nuovo tipo di neurone - o cellula nervosa - nell'ippocampo, definisce il suo ruolo funzionale nel cervello, svela la sua connettività con altre cellule nervose e aree cerebrali, e fa avanzare la comprensione dei circuiti cerebrali che sottendono le onde cerebrali veloci che spesso sono associate alla memoria.

“Abbiamo scoperto che questo nuovo tipo di neurone è attivo al massimo durante le SWR, quando l'animale è sveglio - ma calmo - o profondamente addormentato. Al contrario, il neurone non è affatto attivo quando c'è l'attività neuronale lenta e sincronizzata chiamata 'theta' che può essere presente quando l'animale è sveglio e si muove o in un particolare tipo di sonno, quando di solito sogniamo", dice il prof. Marco Capogna.

A causa di questa attività dicotomica, questo nuovo tipo di neurone è stato chiamato 'theta off-ripples on' (TORO).
Lo studio è rilevante per gli esperti nel campo della memoria, dell'ippocampo e dei circuiti neurali. Tuttavia, può anche attirare l'attenzione di chiunque sia interessato a come funziona il cervello per creare la memoria.

Marco Capogna afferma:

“Come mai i neuroni TORO sono così sensibili alle SWR? Il documento cerca di rispondere a questa domanda, descrivendo la connettività funzionale dei neuroni TORO con altri neuroni e aree cerebrali, un approccio chiamato mappatura di circuito. Scopriamo che i TORO sono attivati ​​da altri tipi di neuroni nell'ippocampo, vale a dire i neuroni piramidali CA3, e sono inibiti da segnali provenienti da altre aree cerebrali, come il setto.

“Inoltre, lo studio rileva che i TORO sono neuroni inibitori che rilasciano il neurotrasmettitore GABA. Inviano i loro segnali localmente - come fanno la maggior parte dei neuroni GABAergici - all'interno dell'ippocampo, ma proiettano e inibiscono altre aree cerebrali al di fuori dell'ippocampo, come il setto e la corteccia. In questo modo, i neuroni TORO propagano le informazioni SWR globalmente nel cervello e segnalano che si è verificato un evento di memoria”.

Il team ha monitorato l'attività del neurone con l'elettrofisiologia, una tecnica che rileva l'attività dei neuroni misurando la tensione rispetto al tempo, e con scansioni che ne rilevano l'attività, misurando i cambiamenti nella segnalazione del calcio al loro interno.

Un importante passo successivo sarebbe dimostrare un legame causale tra l'attività delle cellule nervose TORO e la memoria. Inoltre, sarà interessante documentare se sono presenti l'inibizione dei neuroni TORO e delle increspature delle onde acute nella demenza e nell'Alzheimer che causano perdita di memoria.