Ricerche

Ricercatori della School of Medicine del Mount Sinai hanno pubblicato nuovi dati sul motivo per cui il cervello, invecchiando, è meno elastico e meno capace di imparare dalle esperienze di vita.

I risultati forniscono una visione più completa sul declino cognitivo associato all'invecchiamento e alle malattie neurodegenerative come l'Alzheimer.

Il team del Mount Sinai ha valutato la corteccia prefrontale, la parte del cervello che controlla una vasta gamma di processi cognitivi e media i livelli più alti dell'apprendimento.

I circuiti nervosi delle cellule nella corteccia prefrontale di animali giovani è estremamente plastica, e le esperienze di vita, in particolare quelle che coinvolgono l'apprendimento, possono alterare profondamente la circuitazione prefrontale. Per esempio, lo stress induce le cellule nervose a restringersi e perdere le sinapsi (i siti di comunicazione tra le cellule nervose in questa zona del cervello dei giovani animali) e le cellule nervose recuperano una volta che finisce lo stress.

Al fine di studiare gli effetti dell'età sulla plasticità, topi giovani, di mezza età e anziani sono stati sottoposti a un test di stress comportamentale noto per provocare cambiamenti delle cellule nervose nella corteccia prefrontale. Il team di ricerca ha poi usato tecniche microscopiche per visualizzare le spine (specializzazioni sulle cellule nervose che formano le sinapsi, criticamente importanti per il processo di apprendimento) sulle cellule nervose nella corteccia prefrontale. Nei ratti giovani, le spine sono state in grado di regolarsi e cambiare, indicando che il cervello ha risposto all'esperienza e ha avviato un cambiamento compensativo. Nei ratti di mezza età, e ancora di più in quelli anziani, le spine non cambiano, a dimostrazione che l'età è accompagnata da una profonda incapacità della corteccia prefrontale di "ri-cablarsi" in risposta agli eventi della vita.

"Abbiamo il sospetto che queste cellule nervose si alterano con l'età, ma la perdita di plasticità sinaptica nel contesto della esperienza di vita ha profonde implicazioni nel declino cognitivo correlato all'età", ha detto John H. Morrison, PhD, Preside di Scienze di base e della Scuola di Dottorato in Scienze Biologiche e professore del Dipartimento di Neuroscienze della Mount Sinai School of Medicine. "Questo studio identifica proprio la base della perdita sinaptica di plasticità dipendente dalle esperienze correlata all'età, che è probabilmente necessaria per l'apprendimento adattivo".

Il gruppo di ricerca è stato condotto dal Dr. Morrison e dallo studente laureato Erik B. Bloss, che ha anche condotto uno studio precedente, pubblicato nell'edizione del 12 maggio 2010 del Journal of Neuroscience. Quello studio ha fornito la prima evidenza che collega l'invecchiamento ad una perdita di elasticità: mentre le cellule nervose dei ratti giovani erano resistenti e in grado di recuperare dallo stress, il cervello dei ratti anziani ha dimostrato una profonda perdita di cambiamenti relativa al recupero delle cellule nervose. "La corteccia prefrontale è costantemente in fase di 'ricablaggio' in risposta alle esperienze di vita," ha dichiarato il Dr. Morrison.

"Il cervello anziano ha già subito una significativa perdita di spine, e quelle che restano non sono in grado di montare una risposta allo stress o all'apprendimento, rendendo questa parte del cervello incapace di ri-cablarsi in maniera efficace. Questi risultati ci danno una base per interventi di ricerca di cure per la protezione contro declino cognitivo correlato all'età, che si verifica in malattie come l'Alzheimer. Dato che questi cambiamenti sono avvenuti nei ratti di mezza età e più sostanzialmente in quelli anziani, i dati suggeriscono che interventi precoci probabilmente sarnno necessario per sostenere la salute sinaptica e cognitiva ottimale".

Il Dr. Morrison e il suo team concludono che sono necessarie ulteriori ricerche per determinare se la densità delle spine diminuisce a causa di una perdita di spine stesse o per una mancanza di formazione di nuove spine. "Capire come avviene questo processo, e quali aspetti possono essere suscettibili di trattamento, dovrebbe essere un obiettivo importante per gli studi futuri volti a migliorare i cambiamenti nella plasticità delle cellule nervose e la cognizione durante l'invecchiamento."

Lo studio, pubblicato sul numero del 25 di maggio del Journal of Neuroscience, è stato finanziato dal National Institute of Mental Health e del National Institute of Aging.

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