Ricerche

I neuroni appena generati, o neonati, nell'ippocampo adulto sono fondamentali per il recupero dei ricordi, secondo uno studio condotto da ricercatori dell'Università di Stony Brook che sarà pubblicato sul numero anticipato online di novembre di Nature Neuroscience.

Il ruolo funzionale dei nuovi neuroni nel cervello è controverso, ma nello studio in questione i ricercatori spiegano in dettaglio che il "silenziamento" dei neuroni neonati disturba il recupero dei ricordi. I risultati confermano l'idea che la generazione di nuovi neuroni nel cervello può essere cruciale per l'apprendimento normale e per i processi di memoria.

I Dott. Shaoyu Ge e Yan Gu della Stony Brook University mostrano l'immagine dei neuroni neonati visualizzati dallla nuova tecnica optogenetica di etichettatura e controllo. (Credit: Image courtesy of Stony Brook University)

Precedenti studi da parte del ricercatore principale Shaoyu Ge, PhD, professore assistente al Dipartimento di Neurobiologia e Comportamento della Stony Brook University, e altri, hanno dimostrato che i neuroni neonati formano connessioni con i neuroni esistenti nel cervello adulto. Per determinare il ruolo dei neuroni neonati, il dottor Ge e colleghi hanno messo a punto una nuova tecnica optogenetica per controllare i neuroni neonati e testare la loro funzione nell'ippocampo, una delle regioni del cervello che genera nuovi neuroni, anche in quello adulto che invecchia.

"C'è una significativa controversia che circonda il ruolo funzionale dei nuovi neuroni nel cervello adulto", afferma Ge. "Crediamo che i risultati del nostro studio supportino con decisione l'idea che i nuovi neuroni sono importanti per la memoria contestuale della paura e per la memoria di navigazione spaziale, due aspetti essenziali della memoria e dell'apprendimento che sono modificati dall'esperienza. Si potrebbe far luce sulla diagnosi e il trattamento di condizioni comuni per il cervello adulto nell'invecchiamento, come la demenza e l'Alzheimer", ha detto.

Il Dr. Ge ha spiegato che i risultati possono aiutare specificamente a promuovere la ricerca sulle terapie di ricambio delle cellule, oggetto di indagine per le malattie neurologiche del cervello che colpiscono la memoria. Nello studio, il dottor Ge e colleghi hanno usato uno strumento retrovirale per trasportare optogeni: geni che sono progettati per esprimere proteine che formano canali sensibili alla stimolazione con la luce. Usando l'opto-retrovirus da loro creato, i ricercatori hanno etichettato una coorte di nuovi neuroni che potevano essere controllati con l'illuminazione. In questo modo, il team ha condotto una approfondita esplorazione del circuito e delle funzioni comportamentali dei nuovi neuroni nel cervello di topo adulto.

I ricercatori hanno determinato in primo luogo, quando i neuroni erano "pronti" nell'ippocampo, un'aggiunta importante ai loro risultati pubblicati all'inizio di quest'anno in Nature. Quindi hanno 'silenziato' l'attività dei neuroni di diverse età. Essi hanno scoperto che silenziando neuroni vecchi di quattro settimane, l'età considerata più reattiva al cambiamento dei neuroni esistenti (ma non ai neuroni più giovani o più anziani), il recupero dei ricordi era deteriorato nei compiti che notoriamente dipendono dalle funzioni dell'ippocampo.

Per quanto riguarda il metodo di controllo dei neuroni neonati, il Dr. Ge e colleghi, hanno detto che l'innovativo approccio e strumento usati nello studio possono essere applicati ad altri studi su circuiti e comportamenti, per accedere ai contributi funzionali dei nuovi neuroni nel cervello adulto.

Co-autori dello studio sono: Yan Gu, Jia Wang, e Stephen Janoschka del Department of Neurobiology and Behavior alla Stony Brook University School of Medicine; Maithe Arruda-Carvalho, Sheena Josselyn, e Paul Frankland dell'University of Toronto in Canada.

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Fonte: Materiale della Stony Brook University, via Newswise.

Riferimento: Yan Gu, Maithe Arruda-Carvalho, Jia Wang, Stephen R Janoschka, Sheena A Josselyn, Paul W Frankland, Shaoyu Ge. Optical controlling reveals time-dependent roles for adult-born dentate granule cells. Nature Neuroscience, 2012; DOI: 10.1038/nn.3260.

Pubblicato in ScienceDaily il 11 Novembre 2012 - Traduzione di Franco Pellizzari.

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