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Simenticare o ricordare? La memoria dipende da sottili segnali mentali
La fragranza della torta calda di zucca può riportare piacevoli ricordi delle feste passate, mentre il profumo di una stanza d'ospedale antisettica può causare un brivido. Il potere degli odori di attivare ricordi piacevoli e avversi esiste in molti animali, dagli umani all'umile moscerino della frutta.
Scienziati nel campus della Florida del The Scripps Research Institute (TSRI), scrivendo sulla rivista Cell Reports, hanno descritto in dettaglio come l'intricato meccanismo biochimico della memorizzazione dei ricordi associati agli odori differisca leggermente dal meccanismo meno compreso per cancellare i ricordi non necessari.
Capire come il cervello cancella attivamente i ricordi può aprire nuove conoscenze sulla perdita di memoria e sull'invecchiamento e aprire la possibilità di nuovi trattamenti per le malattie neurodegenerative.
In molti modi, i processi di dimenticare e ricordare sono simili. Nei moscerini della frutta modelli dell'apprendimento associato all'odore, sia la memorizzazione che la cancellazione dei ricordi implicano l'attivazione della dopamina delle cellule cerebrali. Questo indizio nei moscerini è importante per capire il cervello umano.
"I sistemi olfattivi di moscerini e umani sono veramente abbastanza simili in termini di tipi di neuroni e delle loro connessioni", ha detto il responsabile dello studio Ron Davis PhD, co-presidente del Dipartimento di Neuroscienze del TSRI. Inoltre, in entrambi i casi, l'attivazione dei neuroni li induce a produrre una molecola messaggero identica ('AMP ciclica'), che porta a una cascata di attività all'interno della cellula, che forma o distrugge il ricordo, ha aggiunto Davis.
"Quindi, come fanno le cellule a sapere quando ricevono un segnale di dimenticanza rispetto a un segnale di acquisizione [del ricordo]? Quella era la domanda enorme e imbarazzante", ha detto Davis.
Il Professor Kirill Martemyanov PhD, del TSRI e lo scienziato interno Ikuo Masuho PhD, hanno scoperto il ruolo che ha un tipo di proteina di segnalazione nei neuroni. Masuho e Martemyanov hanno esaminato un gruppo di queste proteine di segnalazione, chiamate 'proteine G', rispetto alle cellule che esprimevano due recettori chiave noti per essere coinvolti nella memoria e nella dimenticanza.
Il team del TSRI ha trovato una proteina G, chiamata 'G alfa S', che si attaccava a un recettore della dopamina neurale chiamato 'dDA1', associato alla formazione di memoria. Hanno trovato una proteina G diversa, chiamata 'G alfa Q', collegata a un recettore vicino della dopamina chiamato 'Damb', associato al meccanismo dell'oblio.
La domanda successiva era se queste due diverse proteine G potessero essere controllori del meccanismo di memoria del cervello del moscerino. Per scoprirlo, i ricercatori hanno silenziato i geni coinvolti nella produzione della proteina 'G alfa Q' negli animali. I moscerini con la proteina silenziata sono stati esposti a odori in situazioni avverse e poi messi in labirinti per vedere quanto si ricordavano di allontanarsi in presenza dell'odore.
"Se rimuovi la 'G alpha Q', i moscerini non dovrebbero dimenticare, e in verità, non l'hanno fatto", ha detto Davis. "Si sono ricordati meglio". Nei moscerini sembra che un certo livello di dimenticanza sia un processo costante e sano, ha detto. "L'idea è che, costantemente nell'apprendere informazioni, c'è un processo lento che elimina i ricordi e continua a toglierli, a meno che un'altra parte del cervello segnali che la memoria è importante e di ignorare il processo di eliminazione".
Può darsi che il processo di acquisizione e dimenticanza dei ricordi si rifletta e fluisca in uno stato di equilibrio, ha affermato. Memorie importanti come il sapore della torta di zucca della mamma potrebbero essere conservate per sempre, ma le banalità come quello che hai indossato 10 anni fa possono svanire nell'oblio senza conseguenze.
"Se hai troppi ricordi vecchi e inutili, perché tenerli in giro? Perché non dovresti avere un sistema per rimuoverli, per mantenere una funzione ottimale del cervello?" si è chiesto Davis. "Riceviamo tutte queste informazioni, apprendiamo così tanto durante il giorno, e il cervello potrebbe dire: «No, no, riportami alla mia base, al mio stato felice»".
Rimangono molte questioni da risolvere, ha osservato Davis. "Abbiamo bisogno di capire che cosa c'è a valle, percorrere il tragitto per trovare l'intero sistema di segnalazione della dimenticanza", ha detto. "Siamo solo all'inizio in questa ricerca".
Fonte: Scripps Research Institute (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Sophie Himmelreich, Ikuo Masuho, Jacob A. Berry, Courtney MacMullen, Nickolas K. Skamangas, Kirill A. Martemyanov, Ronald L. Davis. Dopamine Receptor DAMB Signals via Gq to Mediate Forgetting in Drosophila. Cell Reports, 2017; 21 (8): 2074 DOI: 10.1016/j.celrep.2017.10.108
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