Evidenziato il momento di traslazione della proteina responsabile della formazione della memoria. Lo studio servirà per elaborare terapie contro invecchiamento neuronale e malattie degenerative.
dell' incisione della traccia di un ricordo nel cervello. Resa nota la scorsa settimana sulla rivista Science, il risultato si deve a Wayne Sossin del Montreal Neurological Institute and Hospital (The Neuro), McGill University con esperti della University of California, Los Angeles.
ETICHETTA FLUORESCENTE - Quando si forma un ricordo, a livello delle sinapsi che legano e mettono in comunicazione i neuroni, si ha un consolidamento della struttura del «ponte sinaptico» tramite la produzione di nuove proteine. Già un anno fa, grazie a Gary Lynch dell'Università di Irvine in Californiain un lavoro pubblicato sul Journal of Neuroscience, la formazione di un ricordo era stata immortalata per la prima volta con tecniche microscopiche nel cervello di topolini, con un «primo piano» sulla riorganizzazione delle sinapsi. Adesso il gruppo di Sossin ha ripetuto l'impresa con un metodo diverso. Con un'etichetta fluorescente che si lega alle nuove proteine formate, Sossin ha mostrato che a livello delle sinapsi, subito dopo l'incameramento di un'informazione da parte del cervello, aumenta la fluorescenza. Ciò significa, a ulteriore conferma di quanto si sapeva già, che mentre formiamo e fissiamo un ricordo, nelle sinapsi vengono prodotte nuove proteine ed è grazie a queste che la sinapsi si consolida e il ricordo rimane fissato nel cervello a lungo termine.
FOTOGRAFARE i ricordi, immortalare con un'immagine il meccanismo neuronale che si ripete tutte le volte che il nostro cervello immagazzina un dato e lo mette nel database della memoria: ci sono riusciti gli scienziati del Montreal Neurological Institute and Hospital in tandem con i colleghi della McGill University e della University of California di Los Angeles. Hanno catturato il momento in cui si compie il meccanismo di traslazione della proteina responsabile della formazione della memoria a lungo termine. Si tratta del primo esperimento del genere realizzato con successo, e rappresenta la prova visibile del fatto che tutte le volte che si forma un ricordo vengono prodotte nuove proteine nella sinapsi, la struttura che consente la comunicazione tra le cellule neuronali. Questo meccanismo incrementa la potenza della connessione sinaptica e rinforza la memoria. Lo studio, pubblicato sulla rivista Science, è fondamentale per capire come si creano i tracciati di memoria e la possibilità di monitorarli in tempo reale permetterà di comprendere in modo preciso come nascono i ricordi.
Secondo gli scienziati le caratteristiche alla base della memoria umana sono due: stabilità e flessibilità. La prima è fondamentale per mantenere le informazioni nel tempo e la seconda permette al cervello di apprendere e adattarsi alla realtà. E' per questo che la ricerca si è concentrata sulle sinapsi, sede principale di scambio e archiviazione di dati nel cervello. Queste strutture formano una rete di connessioni molto ampia e in continuo movimento: la capacità del nostro sistema nervoso di modificare l'efficienza di funzionamento di queste connessioni tra neuroni ed instaurarne di nuove eliminandone altre è detta appunto plasticità sinaptica. Questa proprietà permette al sistema di modificare funzionalità e struttura in modo duraturo e dipendente dagli eventi che lo influenzano, come, ovviamente, l'esperienza. Per questa ragione la plasticità sinaptica è la proprietà neurobiologica che sta alla base del fenomeno della memoria e dell'apprendimento.
"Ma se questo network è in continuo cambiamento, come si fissano allora i ricordi, come si formano? Una fase importante nella formazione di quelli a lungo termine, si sa, è la traslazione, ovvero la produzione di nuove proteine nella sinapsi, andando a rinforzare il meccanismo di connessione e allo stesso tempo la memoria: ma nessuno aveva mai tradotto in immagini questo processo - spiega il neuroscienziato Wayne Sossin, co-autore dello studio - E' da qui che siamo partiti: utilizzando un rivelatore di traslazione, ovvero una proteina fluorescente che può essere facilmente intercettata e tracciata, abbiamo visualizzato un incremento locale della sintesi proteica durante la fase di formazione di un ricordo. La cosa più interessante è che questa traslazione è strettamente legata al meccanismo di sinapsi e per compiersi ha bisogno dell'attivazione della cellula post-sinaptica: tutto ciò dimostra la necessità di una collaborazione tra i due momenti che compongono la sinapsi, il pre e il post, e quindi di una connessione tra le parti dei due neuroni che in questo processo si incontrano. E' questa attività che abbiamo fotografato".
La scoperta realizzata da Sossin e dal suo team di ricerca servirà per migliorare la comprensione dei processi che stanno alla base della formazione dei nostri ricordi e sarà utile, precisano gli scienziati, per l'elaborazione di terapie di correzione dei problemi di perdita o deterioramento della memoria, dal normale invecchiamento neuronale alle più complesse malattie degenerative.
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