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Impresa di mappatura: individuati neuroni dove nascono ricordi specifici
I ricordi sono difficili da produrre, sono spesso fragili, e dipendono da una serie di fattori, comprese le modifiche a vari tipi di nervi.
Nel moscerino della frutta comune, un modello scientifico usato per studiare la formazione della memoria umana, questi cambiamenti avvengono in diverse parti del cervello dell'insetto.
Gli scienziati del campus della Florida del The Scripps Research Institute (TSRI) sono riusciti ad individuare una manciata di neuroni in cui avviene la formazione di determinati tipi di memoria, una prodezza di mappatura che un giorno potrebbe aiutare gli scienziati a prevedere quali neuroni sono danneggiati da una malattia negli esseri umani, con la stessa specificità.
"Abbiamo scoperto che, anche se molti neuroni rispondono agli stimoli sensoriali, solo una certa sottoclasse di neuroni codifica effettivamente la memoria", ha detto Seth Tomchik, il biologo del TSRI che ha condotto lo studio, pubblicato il 27 marzo 2014 online sulla rivista Current Biology e finanziato dai National Institutes of Health.
I ricercatori hanno esaminato una classe di neuroni, chiamati neuroni dopaminergici (che rispondono alla dopamina, un neurotrasmettitore molto conosciuto), coinvolti nella modellazione di diversi comportamenti, compreso l'apprendimento, la motivazione, la dipendenza e l'obesità.
Nello studio, gli scienziati hanno seguito la stimolazione di un gran numero di questi neuroni nel momento in cui un odore è stato accoppiato ad un evento negativo, una scossa elettrica. Gli scienziati hanno poi usato la tecnologia di scansione per seguire i cambiamenti nel cervello dei moscerini vivi, mappando gli schemi di attivazione delle molecole di segnalazione all'interno dei neuroni e osservando la plasticità legata all'apprendimento con la quale cambiano i neuroni e sviluppano tracce di memoria.
Gli scienziati hanno scoperto che i neuroni che hanno codificato i ricordi rispondono ad un messaggero di segnalazione cellulare chiamato cAMP (adenosina monofosfato ciclico), che è vitale per molti processi biologici. Il cAMP è coinvolto in una serie di disturbi psicologici come il disturbo bipolare e la schizofrenia, e la sua disregolazione può essere alla base alcuni sintomi cognitivi dell'Alzheimer e della Neurofibramatosi I.
In effetti, lo studio ha indicato una posizione specifica nel cervello (un lobo particolare con una regione nota come mushroom bodies o corpora pedunculata, dove i neuroni sembrano essere particolarmente sensibili alle quantità elevate di cAMP.
Secondo Tomchik, questo è un dato importante in termini di memoria umana, perché la formazione della memoria olfattiva nel moscerino della frutta è molto simile alla formazione della memoria umana. "Abbiamo un buon modello in queste due classi di neuroni, uno che codifica e l'altro no", ha detto. "Ora sappiamo esattamente dove avviene la formazione della memoria e dove cercare di vedere come una malattia può distruggerla".
Tamara Boto, il primo autore dello studio e membro del laboratorio di Tomchik, ha aggiunto: "Ora sappiamo dove, ma non sappiamo ancora il meccanismo del perché solo questi sottoinsiemi sono interessati. Questo è il nostro prossimo lavoro: capirlo".
Oltre a Tomchik e Boto, hanno collaborato Thierry Louis e Kantiya Jindachomthong del TSRI e Kees Jalink di The Cancer Institute Netherlands di Amsterdam.
Fonte: Scripps Research Institute(> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari
Riferimenti: Tamara Boto, Thierry Louis, Kantiya Jindachomthong, Kees Jalink, and Seth M. Tomchik. Dopaminergic Modulation of cAMP Drives Nonlinear Plasticity across the Drosophila Mushroom Body Lobes. Current Biology, March 27, 2014; DOI: 10.1016/j.cub.2014.03.021
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