Ricerche

Pensa a una nuova memoria a lungo termine come un cantiere all'interno del cervello. I neuroni del cervello si ristrutturano e costruiscono o demoliscono connessioni con altri neuroni per conservare la memoria da recuperare quando necessario.

I neuroni non possono fare il lavoro senza aiuto. Hanno bisogno di ricevere materiali da costruzione da un magazzino lontano. Quindi, i camion devono usare l'autostrada per trasportare merci al cantiere. Il carico di quei camion varia nel tempo a seconda della forza della memoria: i neuroni hanno bisogno di forniture per costruire una struttura che deve durare ore, giorni, settimane o addirittura anni?

I ricercatori dello Scripps Institute (Università della Florida) hanno scoperto che questi materiali da costruzione cellulare (in questo caso, gruppi di proteine) subiscono cambiamenti dipendenti dall'esperienza mentre formano ricordi a breve e a lungo termine. Il loro studio, pubblicato il 5 gennaio su eNeuro, è uno sguardo sulla plasticità del cervello o sulla sua capacità di adattarsi e cambiare struttura mentre viviamo e accumuliamo ricordi.

Inoltre, illumina la ricerca futura su come operano i sistemi enormemente complessi del cervello, con potenziali implicazioni, secondo gli scienziati, per una migliore comprensione di disturbi neurologici, come l'Alzheimer e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA). L'autore senior Sathyanarayanan V. Puthanveettil PhD, professore associato allo Scripps Institute, ha affermato:

"Questo ci da una visione molto più dettagliata di un processo che sappiamo importante per la memoria. Le connessioni di questi neuroni devono essere modificate selettivamente per formare la memoria a lungo termine. E per la modifica, il neurone deve inviare materiali dal soma della cellula alle sue sinapsi distanti. Vengono inviati pacchetti unici di proteine e questo carico di proteine cambia nel tempo man mano che la memoria è codificata. Questa è una scoperta entusiasmante".

Il soma è il corpo cellulare principale di un neurone in cui risiede il suo nucleo, mentre le sinapsi sono il luogo in cui sono costruite connessioni tra i neuroni. A livello cellulare, è un lungo viaggio e, per analizzarlo, il team di Puthanveettil ha usato una specie di lumaca marina chiamata Aplysia che permette di esplorare come sono codificati i ricordi.

Le lumache hanno neuroni giganteschi rispetto a quelli del cervello umano, rendendoli più facili da studiare. Si ritiene che un meccanismo neurale per la conservazione di determinati ricordi nelle lumache sia estremamente simile a quello del cervello umano, ha detto Puthanvettil. La memoria, ovviamente, è l'essenza di ciò che significa essere umani.

A volte i ricordi sono di breve durata, come quando vediamo la faccia di uno sconosciuto a una festa e non riusciamo a ricordarlo il giorno successivo. Un semplice cambiamento biochimico nel cervello crea ricordi a breve termine che restano per diversi minuti e fino a poche ore, ha detto. I ricordi a più lungo termine, tuttavia, richiedono la stessa squadra di costruzione che codifica indelebilmente i circuiti del cervello, specialmente quando il cervello è sensibilizzato a un evento forte: un incidente d'auto, la nascita di un bambino, il momento in cui qualcuno apprende notizie scioccanti.

Puthanvettil ha detto che il modo con cui il cervello realizza questo è tuttora poco chiaro, e anche adesso ci vorranno molte più ricerche per decifrare pienamente i blocchi cellulari che formano la memoria. Il materiale che si muove tra soma e sinapsi include numerose proteine, cavalli da soma cruciali che guidano molti dei processi e reazioni chimiche che consentono alle cellule umane di funzionare e svolgere compiti.

Anche altri materiali cellulari potrebbero cambiare nel tempo, ha detto Puthanvettil. Ma questo sarà un argomento della ricerca futura. Le proteine e altri materiali, quando si spostano dal soma alla sinapsi, si fanno dare un passaggio da una proteina motoria chiamata kinesina, il camion nell'analogia precedente. Si muovono tutti lungo una struttura cellulare analoga a una strada nella cellula.