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Non solo ippocampo: la memoria si può formare anche nella corteccia entorinale

Non solo ippocampo: la memoria si può formare anche nella corteccia entorinaleI ratti girano in un'arena (A) prima di affrontare il labirinto, dove li attende una ricompensa (B). Mentre dorme, il ratto consolida il ricordo di dove si trovava la ricompensa (C). Una cellula di posizione emette un potenziale di azione ogni volta il ratto è in una posizione particolare nel campo (D) creando un indizio per ogni punto dove una cellula di griglia emette un potenziale d'azione. Le posizioni di 'sparo' delle cellule (vedi punti) formano una griglia sopra l'arena (E) e, mentre il ratto è addormentato, le cellule di griglia ripassano questo schema di accensione (C). Immagine: IST Austria

Fino ad ora l'ippocampo era considerato l'area più importante del cervello per la formazione e il richiamo della memoria, mentre le altre regioni contribuivano solo come subordinate. Ma uno studio pubblicato ieri su Science ritiene che una regione del cervello chiamata 'corteccia entorinale' abbia un ruolo nuovo e indipendente nella memoria.


Un team di ricercatori guidato da Jozsef Csicsvari, professore dell'Istituto di Scienza e Tecnologia Austria (IST Austria), ha dimostrato nei ratti che la corteccia entorinale rivede i ricordi del movimento indipendentemente dall'input dell'ippocampo.


"Fino ad ora la corteccia entorinale era considerata asservita all'ippocampo, sia nella formazione che nel richiamo della memoria. Ma noi dimostriamo che la corteccia entorinale mediale può riprodurre il modello di 'sparo' associato allo spostamento in un labirinto, indipendentemente dall'ippocampo. La corteccia entorinale potrebbe essere un nuovo sistema di formazione della memoria che funziona in parallelo con l'ippocampo", spiega Jozsef Csicsvari.


Quando si forma una memoria spaziale, le cellule nella corteccia entorinale mediale (MEC), in particolare le cellule di griglia, agiscono da sistema di navigazione. Esse forniscono all'ippocampo le informazioni su dov'è l'animale e gli indizi su dove è arrivato e in quale direzione. I ratti codificano la posizione e il movimento attraverso la formazione di reti di neuroni nell'ippocampo che 'sparano' insieme.


Finora si credeva che, quando un ricordo viene richiamato per essere stabilizzato, la MEC fosse secondaria all'ippocampo. Nell'ippocampo tale richiamo avviene durante le cosiddette "onde/increspature acute", quando le reti neuronali sparano in modo altamente sincronizzato. Secondo l'opinione prevalente fino ad ora, l'ippocampo è l'iniziatore di questa replica e coordina il consolidamento della memoria, mentre la MEC è solo un posto di collegamento che diffonde il messaggio ad altre aree del cervello.


Per capire se la riproduzione si verifica anche nella MEC, i ricercatori hanno studiato il richiamo della memoria nei ratti che si muovono in un labirinto. Essi hanno dimostrato che i neuroni negli strati superficiali della corteccia entorinale mediale (SMEC), una parte della MEC che invia input all'ippocampo e contengono le celle di griglia, 'sparano' durante il compito di memoria e codificano l'itinerario come raffiche di 'spari'.


Gli autori hanno scoperto con sorpresa che la riproduzione dello 'sparo' nella SMEC non è accompagnata dalla riproduzione analoga nell'ippocampo. Durante il sonno e i periodi di veglia, la SMEC innesca la propria riproduzione e inizia il recupero e il consolidamento, indipendentemente dall'ippocampo.


Joseph O'Neill, primo autore e postdottorato del gruppo di Jozsef Csicsvari, spiega che questi risultati cambiano il nostro modo di vedere la formazione della memoria: "L'ippocampo da solo non domina la formazione e il richiamo dei ricordi, ma la corteccia entorinale e l'ippocampo sono probabilmente due sistemi che cooperano per formare e richiamare la memoria". Pur essendo interconnesse, le due aree possono lavorare in parallelo, possono reclutare diversi percorsi e avere ruoli diversi nella memoria.

 

 

 


Fonte: Institute of Science and Technology Austria via EurekAlert! (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: J. O’Neill, C.N. Boccara, F. Stella, P. Schoenenberger, J. Csicsvari. Superficial layers of the medial entorhinal cortex replay independently of the hippocampus. Science, 2017; DOI: 10.1126/science.aag2787

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