Un gruppo di ricerca multi-istituzionale guidato dalla Università McGill (Canada) ha scoperto che durante il consolidamento della memoria, ci sono almeno due processi distinti che si svolgono in due diverse reti del cervello: le reti eccitatorie e quelle inibitorie. I neuroni eccitatori sono coinvolti nella creazione di una traccia di memoria, ed i neuroni inibitori bloccano i rumori di fondo e permettono l'apprendimento che persisterà a lungo termine.

Il team, guidato dai professori Nahum Sonenberg e Arkady Khoutorsk della McGilly, Jean-Claude Lacaille della Université de Montréal e Kobi Rosenblum dell'Università di Haifa, i coautori senior della ricerca appena pubblicata su Nature, ha scoperto anche che ognuno dei due sistemi neuronali può essere manipolato selettivamente per controllare la memoria a lungo termine.

La ricerca, che risponde alla vecchia domanda su quali sottotipi neuronali sono coinvolti nel consolidamento della memoria, ha potenziali implicazioni per nuovi bersagli di farmaci per disturbi come il morbo di Alzheimer e l'autismo, che comportano processi alterati della memoria.

Cercare i neuroni coinvolti nel consolidamento della memoria

I ricordi a breve termine (che durano solo poche ore) come si trasformano in ricordi a lungo termine (che possono durare anni)? Sappiamo da decenni che questo processo, chiamato 'consolidamento della memoria', richiede la sintesi di nuove proteine ​​nelle cellule cerebrali. Ma fino ad ora, non si sapeva quali sottotipi di neuroni sono coinvolti nel processo.

Per capirlo, i ricercatori hanno usato topi transgenici e ne hanno manipolato un particolare percorso molecolare, eIF2α, in tipi specifici di neuroni. Questo percorso aveva già dimostrato di avere un ruolo cruciale nel controllo della formazione della memoria a lungo termine, e nella regolazione della sintesi proteica nei neuroni. Inoltre, ricerche precedenti avevano identificato l'eIF2α come fondamentale sia nello sviluppo neurologico che nelle malattie neurodegenerative.

I sistemi sia eccitatori che inibitori hanno un ruolo nel consolidamento della memoria

"Abbiamo scoperto che la stimolazione della sintesi proteica tramite eIF2α nei neuroni eccitatori dell'ippocampo è stata sufficiente a migliorare la formazione della memoria e la modifica delle sinapsi, i siti di comunicazione tra i neuroni", dice il dott. Kobi Rosenblum.

Tuttavia, è interessante notare che, "abbiamo anche scoperto che la stimolazione della sintesi proteica tramite eIF2α in una specifica classe di neuroni inibitori, gli interneuroni della somatostatina, è stato sufficiente anche per aumentare la memoria a lungo termine, regolando la plasticità delle connessioni neuronali", dice il Dott. Jean-Claude Lacaille.

“È affascinante riuscire a dimostrare che questi nuovi giocatori - i neuroni inibitori - hanno un ruolo importante nel consolidamento della memoria”, ha aggiunto il dott. Vijendra Sharma, ricercatore del laboratorio del Prof. Sonenberg e il primo autore della ricerca. “Finora si era assunto che il percorso eIF2α regolasse la memoria tramite i neuroni eccitatori”.

“Queste nuove scoperte identificano la sintesi proteica nei neuroni inibitori, e in particolare le cellule della somatostatina, come un nuovo bersaglio per eventuali interventi terapeutici nei disturbi come il morbo di Alzheimer e l'autismo”, ha concluso il dott. Nahum Sonenberg. “Speriamo che questo aiuti a progettare trattamenti sia preventivi che post-diagnosi per coloro che soffrono di disturbi che coinvolgono un deficit di memoria”.