Ricerche

Quando si verifica un nuovo evento, il nostro cervello ne codifica una memoria alterando le connessioni tra i neuroni. Ciò richiede l'accensione di molti geni in quei neuroni.

Ora, neuroscienziati del MIT hanno identificato quello che potrebbe essere un gene che controlla questo processo complesso. La scoperta, descritta sul numero del 23 dicembre di Science, non solo rivela alcune delle basi molecolari della formazione della memoria, ma può anche aiutare i neuroscienziati ad individuare l'esatta posizione dei ricordi nel cervello.

Il team di ricerca, guidato da Yingxi Lin, del McGovern Institute for Brain Research del MIT (foto a sinistra), si è concentrato sul gene Npas4, che si attiva subito dopo nuove esperienze, come dimostrato da studi precedenti. Il gene è particolarmente attivo nell'ippocampo, una struttura del cervello ritenuta critica nella formazione di ricordi a lungo termine.

Lin e i suoi colleghi hanno scoperto che il Npas4 accende una serie di altri geni che modificano le connessioni interne del cervello, regolando la forza delle sinapsi, le connessioni tra neuroni. "Si tratta di un gene in grado di connettersi dall'inizio dell'esperienza fino al cambio finale del circuito", dice Lin, assitente professore di ricerca Frederick and Carole Middleton in scienze del cervello e cognizione.

Per studiare i meccanismi genetici di formazione della memoria, i ricercatori hanno studiato un tipo di apprendimento noto come condizionamento alla paura contestuale: i topi ricevono una leggera scossa elettrica quando entrano in una specifica camera. In pochi minuti, i topi imparano a temere la camera, e la prossima volta che vi entrano, si bloccano. I ricercatori hanno dimostrato che il Npas4 è attivato molto presto nel corso di questo condizionamento. "Questo mette il Npas4 in una posizione divresa da molti altri geni regolati dalle attività", dice Lin. "Molti di loro sono indotti ubiquitariamente da tutti questi diversi tipi di stimoli; in realtà non sono specifici dell'apprendimento".

Inoltre, l'attivazione del Npas4 avviene principalmente nella regione CA3 dell'ippocampo, ritenuta necessaria per l'apprendimento veloce. "Pensiamo che il Npas4 sia l'innesto iniziale che si attiva, e poi a sua volta, nel posto giusto nel cervello, attiva tutti questi altri bersagli a valle. Alla fine andranno a modificare le sinapsi, in un modo che, probabilmente, cambia l'inibizione sinaptica o per qualche altro processo che stiamo cercando di capire", afferma Kartik Ramamoorthi, studente laureato nel laboratorio di Lin e autore principale dello studio.

Fonte: Materiale del McGovern Institute for Brain Research del Massachusetts Institute of Technology (MIT), via Newswise.

Riferimento: K. Ramamoorthi, R. Fropf, GM Belfort, HL Fitzmaurice, RM McKinney, RL Neve, T. Otto, Y. Lin. Npas4 Regulates a Transcriptional Program in CA3 Required for Contextual Memory Formation. Science, 2011; 334 (6063): 1669 DOI: 10.1126/science.1208049.

Pubblicato in ScienceDaily il 6 gennaio 2012 - Traduzione di Franco Pellizzari.

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