Ricerche

Secondo un nuovo studio sui topi, la disfunzione della memoria nell'Alzheimer potrebbe essere collegata a un deterioramento del modo in cui il cervello riproduce le nostre recenti esperienze mentre siamo a riposo.

Sezione del cervello di topo con placche amiloidi, le macchie verde brillante per la colorazione. Fonte: Shipley et al. / UCL

I ricercatori affermano che i loro risultati, pubblicati su Current Biology, potrebbero aiutare gli scienziati a sviluppare trattamenti farmacologici che puntano questa funzione cerebrale compromessa, o aiutare a progettare nuovi test per la diagnosi precoce. La prima autrice, la dott.ssa Sarah Shipley (UCL Cell & Developmental Biology), ha dichiarato:

"Il morbo di Alzheimer (MA) è causato dall'accumulo di proteine ​​e placche dannose nel cervello, che portano a sintomi come perdita di memoria e difficoltà di navigazione, ma non è chiaro come esattamente queste placche distruggono i normali processi cerebrali. Volevamo capire come cambia la funzione delle cellule cerebrali man mano che la malattia si sviluppa, per identificare cosa causa questi sintomi.

"Quando riposiamo, il nostro cervello di norma riproduce le esperienze recenti: si ritiene che questo sia la chiave per il modo in cui i ricordi si formano e si mantengono. Abbiamo scoperto che questo processo di riproduzione è interrotto nei topi progettati per sviluppare le placche amiloidi caratteristiche del MA, e questa rottura è associata alle pessime prestazioni degli animali nei compiti di memoria".

Il processo di riproduzione, che avviene nell’ippocampo del cervello, prevede che le cellule si attivino in sequenze rapide durante il riposo. Le cellule di posizione, scoperte dal professor John O'Keefe (neuroscienziato dell'UCL vincitore del premio Nobel), sono neuroni (cellule cerebrali) che rappresentano posizioni specifiche. Quando visitiamo un posto, un luogo particolare, le cellule si attivano e mentre ci muoviamo le cellule si attivano in sequenza. Successivamente, quando riposiamo, queste cellule si riattivano nella stessa sequenza, aiutando i ricordi a radicarsi.

Per lo studio, i ricercatori testavano le prestazioni di topi in un semplice compito in un labirinto, monitorando la loro attività cerebrale con serie di elettrodi che potevano tracciare simultaneamente circa 100 singole cellule. Nei topi con patologia amiloide, il processo di riproduzione era sostanzialmente alterato. Sorprendentemente, gli eventi di riproduzione avvenivano con la stessa frequenza che nei topi sani, ma la loro struttura era disorganizzata.

I normali schemi coordinati dell'attività delle cellule che dovrebbero rafforzare i ricordi erano confusi e le cellule di posizione nei topi colpiti diventavano meno stabili nel tempo, i singoli neuroni non codificavano più in modo affidabile le stesse posizioni, in particolare dopo i periodi di riposo, proprio quando la riproduzione dovrebbe rafforzare queste rappresentazioni. Questa rottura aveva conseguenze sui compiti di memoria: i topi colpiti avevano prestazioni peggiori nel labirinto, sembravano dimenticare dove erano già stati e ritornavano su corridoi che non portavano da nessuna parte.

L'autore senior professor Caswell Barry (UCL Cell & Developmental Biology), ha dichiarato:

"Abbiamo scoperto un guasto nel modo in cui il cervello consolida i ricordi, visibile a livello dei singoli neuroni. Ciò che colpisce è che gli eventi di riproduzione si verificano ancora, ma hanno perso la loro struttura normale. Non è che il cervello smetta di cercare di consolidare i ricordi; il processo stesso va male.

"Speriamo che i nostri risultati possano aiutare a sviluppare test per individuare precocemente il MA, prima che avvenga un danno esteso, o portare a nuovi trattamenti che puntano questo processo di riproduzione. Stiamo ora studiando se possiamo manipolare la riproduzione attraverso il neurotrasmettitore acetilcolina, che è già puntato dai farmaci usati per trattare i sintomi del MA. Comprendendo meglio il meccanismo, speriamo di rendere tali trattamenti più efficaci”.