La struttura della proteina Arc al microscopio SEM (Fonte: creativebiogene.com)

La memoria, l'apprendimento e la flessibilità cognitiva dipendono da una proteina «interruttore-di-spegnimento» nel cervello, secondo una scoperta rivoluzionaria fatta da una collaborazione di ricerca internazionale co-guidata dall'università di Warwick.

Questa nuova conoscenza potrebbe consentirci di comprendere e combattere meglio le malattie neurologiche che inibiscono la memoria, come l'Alzheimer.

Il dott. Mark Wall della Warwick, con ricercatori dell'Università di Bradford e della Georgia State University, ha scoperto che la proteina Arc - che aumenta nel cervello durante l'apprendimento - deve essere rapidamente disattivata e rimossa poco dopo aver ricevuto nuove informazioni, affinché possiamo ricordarle e conservarle.

Il rilievo dell'Arc nel regolare la memoria del cervello e il processo di apprendimento era già noto, ma l'importanza vitale del suo «spegnimento» e rimozione era rimasta nascosta fino ad ora.

La flessibilità cognitiva ci consente di imparare e adattarci al mondo che ci circonda, raccogliendo e ricordando nuove informazioni, come gli indizi visivi e sonori, per darci le informazioni per le azioni e reazioni alle situazioni che cambiano.

Nelle persone che hanno una condizione neurologica, come il morbo di Alzheimer, la flessibilità cognitiva si riduce, causando comportamenti alterati, confusione e incapacità di apprendere e conservare nuove informazioni, come la posizione di un edificio o il nome di una persona.

La presente ricerca suggerisce che questa mancanza di flessibilità cognitiva e l'incapacità di apprendere e ricordare nuove informazioni potrebbero derivare dal fatto che la proteina Arc non viene completamente disattivata e quindi persiste nel cervello.

I ricercatori clinici potrebbero utilizzare questa scoperta chiave per comprendere e curare meglio malattie come l'Alzheimer, puntando l'«interruttore di spegnimento» e scoprendo che cosa causa malfunzionamenti.

Il dott. Mark Wall, direttore di Scienze Biomediche dell'Università di Warwick, ha commentato:

"Per fare un'analogia che spiega i nostri risultati: immagina di stare in un hotel per un paio di settimane. Dopo la prima settimana, il gestore cambia la tua stanza ma non ti dice dove si trova quella nuova. Per trovarla, dovresti testare la tua chiave in ogni porta di camera dell'albergo finché non si apre quella assegnata. Tuttavia, una volta trovata, la prossima volta che torni in albergo, potresti localizzare rapidamente la tua stanza usando una serie di segnali spaziali che potrebbero includere il piano su cui si trovava la tua stanza, quanto la tua stanza era lontana dall'ascensore e se si trovava vicino a un'uscita antincendio".

La dott.ssa Sonia A.L. Corrêa della Facoltà di Scienze della Vita dell'Università di Bradford ha proseguito:

"Ora, immagina una situazione in cui ogni volta che torni in albergo devi testare la tua chiave in ogni stanza finché non hai trovato la tua. Questa incapacità di regolare la tua strategia per trovare la posizione della tua nuova stanza è chiamata 'inflessibilità cognitiva' e questo è quello che succede se la proteina Arc non viene disattivata correttamente. Invecchiando, questo comportamento alterato si verifica più frequentemente e, cosa più importante, questo tipo di comportamento si trova in alcune forme di neurodegenerazioni, compreso il morbo di Alzheimer".

Per fare la loro scoperta, i ricercatori hanno generato un topo con una forma mutata della proteina Arc che non veniva spenta o rimossa. Hanno scoperto che i topi che contenevano questa mutazione avevano comportamentali normali ma avevano difetti specifici nella flessibilità cognitiva.