I neuroni nel cervello interagiscono inviandosi l'uno con l'altro messaggi chimici, i cosiddetti neurotrasmettitori. L'acido gamma-aminobutirrico (GABA) è il neurotrasmettitore inibitorio più comune, importante per frenare l'attività neurale, impedendo ai neuroni di avere il grilletto troppo facile e sparare troppo o rispondere a stimoli irrilevanti.

I ricercatori guidati dal dottor Tobias Bast della Facoltà di Psicologia dell'Università di Nottingham hanno scoperto che la neurotrasmissione inibitoria guasta e l'aumento anomalo di attività nell'ippocampo compromettono la nostra memoria e attenzione.

La loro ultima ricerca, pubblicata sulla rivista accademica Cerebral Cortex, ha implicazioni per la comprensione dei deficit cognitivi in vari disturbi cerebrali, compresa la schizofrenia, il declino cognitivo legato all'età e l'Alzheimer, e nel trattamento dei deficit cognitivi.

L'ippocampo (una parte del cervello che si trova all'interno dei lobi temporali) ha un ruolo importante nella nostra memoria quotidiana degli eventi, e di dove e quando accadono; per esempio ricorda dove abbiamo parcheggiato la nostra auto prima di andare a fare shopping.

Questa ricerca ha dimostrato che la mancanza di limitazione della scarica neurale nell'ippocampo interrompe la memoria ippocampo-dipendente; inoltre, tali spari aberranti dei neuroni nell'ippocampo distruggono anche l'attenzione, una funzione cognitiva che di norma non richiede l'ippocampo.

Troppa attività può essere più dannosa di troppo poca

Il Dr Bast ha dichiarato:

"La nostra ricerca effettuata sui ratti sottolinea l'importanza dell'inibizione GABAergica all'interno dell'ippocampo per le prestazioni della memoria e dell'attenzione. La scoperta che l'inibizione difettosa sconvolge la memoria ci suggerisce che la memoria dipende da un'attività neurale equilibrata all'interno dell'ippocampo, e che sia troppa che troppo poca può causare deterioramento. Questo è un dato importante perché, tradizionalmente, le menomazioni della memoria sono state associate principalmente all'attività ridotta o a lesioni dell'ippocampo.

"Il secondo dato importante è che l'inibizione guasta che porta poi all'aumento della attività neurale all'interno dell'ippocampo, interrompe l'attenzione, una funzione cognitiva che normalmente non richiede l'ippocampo, ma dipende dalla corteccia prefrontale. Ciò indica probabilmente che ci sono connessioni neuronali molto forti tra l'ippocampo e la corteccia prefrontale. La nostra scoperta suggerisce che l'attività aberrante dell'ippocampo ha un effetto a catena sulla corteccia prefrontale, interrompendo in tal modo l'attenzione.

"In generale, i nuovi risultati dimostrano che l'aumento dell'attività di una regione del cervello, a causa di una neurotrasmissione inibitoria guasta, può essere dannosa per la funzione cognitiva più dell'attività ridotta o di una lesione. La maggiore attività all'interno di un'area del cervello può interrompere non solo la funzione della regione in sé - in questo caso la memoria ippocampo-dipendente - ma anche la funzione di altre regioni a cui è collegata - in questo caso l'attenzione dipendente dalla corteccia prefrontale".

Altre scoperte si aggiungono alla ricerca esistente

La ricerca del Dott Bast è motivata da recenti risultati clinici che i pazienti nei primi stadi della schizofrenia, del declino cognitivo legato all'età e dell'Alzheimer mostrano una inibizione difettosa e una maggiore attività all'interno dell'ippocampo. Il nuovo studio, in cui l'inibizione nell'ippocampo di ratti è stata interrotta prima che gli animali partecipassero a test di attenzione e di memoria, ha rivelato che tale inibizione difettosa e l'attività aberrante all'interno dell'ippocampo sono causa del deterioramento alla memoria e all'attenzione osservati nei pazienti.

Questa ricerca si aggiunge alle recenti scoperte del team, in cui avevano trovato che l'attenzione è interrotta dall'inibizione difettosa e da una maggiore attività nella corteccia prefrontale, un'area del cervello importante per l'attenzione. Il Dr Bast ha detto: "Nel complesso, questi risultati evidenziano che le funzioni cerebrali superiori, come l'attenzione e la memoria, dipendono dall'attività neurale ben equilibrata all'interno delle regioni cerebrali sottostanti".

Bersaglio potenziale per nuove terapie

Questa ricerca ha implicazioni importanti per il trattamento dei disturbi cognitivi.

I risultati dimostrano che 'stimolare' semplicemente l'attività dei centri chiave della memoria e dell'attenzione nel cervello (ippocampo e corteccia prefrontale), da lungo tempo una strategia per il potenziamento cognitivo, non migliora necessariamente la memoria e l'attenzione, ma può effettivamente compromettere queste funzioni. Quello che è importante è riequilibrare l'attività all'interno di queste aree.

Il Dr Bast ha detto:

"Un'idea che emerge è che le prime fasi dei disturbi cognitivi, come la schizofrenia, il declino cognitivo legato all'età e l'Alzheimer, sono caratterizzati da un'inibizione difettosa e da troppa attività; questa attività neurale in eccesso porta poi a un danno neuronale e all'attività cerebrale ridotta che caratterizza le fasi successive di questi disturbi. Quindi il riequilibro dell'attività aberrante nella fase iniziale può non solo ripristinare l'attenzione e la memoria, ma anche prevenire un ulteriore declino.

"Abbiamo in corso nuovi studi con i quali ci proponiamo di individuare farmaci che potrebbero riequilibrare l'attività neurale all'interno dell'ippocampo e della corteccia prefrontale e ripristinare la memoria e l'attenzione".