Analizzando il cervello dei topi, i ricercatori dell’Università di Bonn hanno osservato un meccanismo che potrebbe spiegare questi deficit. I risultati sono pubblicati sulla rivista Brain, ma una versione preliminare è già disponibile online:

Lo studio è basato anche sul semplice quanto fondamentale concetto che ogni luogo ha numerose caratteristiche che lo contraddistinguono e lo rendono inconfondibile nel suo insieme. Per ricordare un luogo, quindi, dobbiamo memorizzare la combinazione di queste caratteristiche (questo può includere anche suoni o odori). Perché solo allora possiamo riconoscerlo con sicurezza quando lo visitiamo di nuovo e distinguerlo da luoghi simili. È possibile che questa conservazione dell’esatta combinazione di caratteristiche sia compromessa nelle persone con epilessia cronica. Almeno i risultati dell’attuale studio puntano in questa direzione. “Nello studio, abbiamo esaminato i neuroni nell’ippocampo dei topi”, spiega il neuroscienziato dott. Nicola Masala dell’Istituto di epilettologia sperimentale e scienze cognitive presso l’ospedale universitario di Bonn.

Neuroni specifici si attivano quando un luogo viene visitato:

L’ippocampo è una regione del cervello che svolge un ruolo centrale nei processi di memoria. Ciò è particolarmente vero per la memoria spaziale: “Nell’ippocampo ci sono le cosiddette cellule del luogo”, afferma Masala. “Questi ci aiutano a ricordare i luoghi che abbiamo visitato.” Nell’ippocampo del topo ci sono circa un milione di cellule diverse. E ciascuno risponde a una combinazione di specifiche caratteristiche ambientali. Quindi, per dirla semplicemente, c’è anche una cella di posizione per “albero di mele/casetta per uccelli/recinto”.

Ma come si garantisce che la cella di posizione risponda solo a una combinazione di queste tre caratteristiche? Ciò è garantito da un meccanismo noto come “integrazione dendritica“. Poiché le celle di posizione hanno lunghe estensioni, i dendriti. Questi sono costellati da numerosi punti di contatto dove si ricevono le informazioni che i sensi ci trasmettono su un luogo (di fatto, spesso ce ne sono centinaia o migliaia). Questi contatti sono chiamati sinapsi. Quando i segnali arrivano contemporaneamente a molte sinapsi vicine, nel dendrite può formarsi un forte impulso di tensione, un cosiddetto picco dendritico.

In questo modo, il dendrite integra diversi tipi di informazioni sulla posizione. Solo quando si uniscono tutti possono generare un picco. E solo allora questa combinazione viene memorizzata, in modo che riconosciamo la casa di nostra conoscenza la prossima volta che la visitiamo. “Nei topi con epilessia, tuttavia, questo processo è compromesso“, spiega il prof. dott. Heinz Beck, nel cui gruppo di ricerca la dott. di Bonn. “In essi, i picchi si verificano già quando vengono stimolate solo poche sinapsi. Né la stimolazione deve avvenire esattamente nello stesso momento.” Si potrebbe dire: le cellule del posto dei roditori malati non guardano così attentamente. Sparano a tutte le case con un melo in giardino. Di conseguenza, le informazioni memorizzate sono meno specifiche. “Siamo stati in grado di dimostrare nei nostri esperimenti che gli animali colpiti avevano problemi significativamente maggiori nel distinguere luoghi familiari da quelli sconosciuti”, sottolinea Masala.

Le sostanze attive migliorano la memoria:

Ma qual è la ragione di ciò? Perché si formi un picco, grandi quantità di particelle elettricamente cariche (gli ioni) devono fluire nella cellula. A tale scopo, i pori si aprono nella membrana che circonda i dendriti, i canali ionici. “Nei nostri animali da laboratorio, un canale speciale per gli ioni di sodio era significativamente più diffuso del normale nella membrana dendritica”, spiega il dott. Tony Kelly dell’Istituto di epilettologia sperimentale e scienze cognitive, che ha co-supervisionato lo studio. “Ciò significa che bastano pochi stimoli scarsamente sincronizzati nelle sinapsi per aprire molti canali e provocare un picco“.

Esistono inibitori che bloccano in modo molto specifico il canale interessato, prevenendo l’afflusso di ioni sodio. “Abbiamo somministrato una tale sostanza agli animali”, dice Masala. “Questo ha normalizzato il comportamento di fuoco dei loro dendriti. Erano anche in grado di ricordare meglio i luoghi che avevano visitato”. Lo studio fornisce quindi informazioni sui processi coinvolti nel recupero della memoria. Inoltre, a medio termine fa nascere la speranza di produrre nuovi farmaci che possano essere utilizzati per migliorare la memoria dei malati di epilessia. Questi risultati promettenti sono anche il risultato di una proficua collaborazione, sottolinea Masala: “Senza la collaborazione soprattutto con i laboratori della Prof. Dr. Sandra Blaess, della Prof. Dr. Laura Ewell e del Prof. Dr. Christian Henneberger dell’Università di Bonn, questo il successo non sarebbe stato possibile”.

Istituzioni partecipanti:

Oltre all’ospedale universitario di Bonn e all’Università di Bonn, sono stati coinvolti nello studio il Centro tedesco per le malattie neurodegenerative (DZNE), l’University College di Londra e l’Università della California, Irvine. 

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Fonte: https://www.uni-bonn.de/en/news/289-2022