Una ricerca, svolta in collaborazione fra il gruppo del Friederich Miescher Institute for Biomedical Research di Basilea diretto da Pico Caroni e quello dell’Istituto Nazionale di Neuroscienze e dell’Università di Torino diretto da Piergiorgio Strata, dimostra che l’apprendimento avviene per mezzo dell’espansione di una specifica rete di connessioni sinaptiche deputata a circoscrivere con precisione quanto deve essere memorizzato. Non solo. Questo stesso meccanismo si ripresenta in due strutture distinte del cervello: l’ippocampo e il cervelletto.
I risultati dello studio sono stati di recente pubblicati sulla prestigiosa rivista Nature.
L’ippocampo è la sede da più tempo nota per la selezione degli eventi che, una volta scomposti e smistati nelle varie aree della corteccia cerebrale, entrano a far parte della nostra memoria. Solo di recente è stato scoperto che anche il cervelletto, oltre a svolgere funzioni motorie, è coinvolto nel ricordo delle emozioni.
Le nuove connessioni che si formano nell’ippocampo o nel cervelletto spariscono alcuni giorni dopo che il processo di apprendimento si è concluso dal momento che tutta l’informazione è stata già trasferita in sede sicura.
Intere generazioni di scienziati si sono arrovellate per capire come avvenisse il consolidamento delle informazioni nel cervello. «Grazie a questo lavoro abbiamo dimostrato per la prima volta il legame tra la formazione di nuove sinapsi e l’apprendimento» spiega il professor Caroni. Già Santiago Ramón y Cajal aveva postulato che tale fenomeno comportasse un cambiamento strutturale e che la memoria risiedesse nelle connessioni tra cellule nervose e quindi a livello delle sinapsi.
“Insieme al gruppo del professor Caroni abbiamo dimostrato che l’apprendimento, e la memoria della paura in particolare, sono associati a un’espansione di contatti sinaptici su neuroni inibitori che circoscrivono l’informazione principale rispetto a tutte le altre, rendendo più precisi i dettagli del ricordo” chiarisce il professor Strata.
Scendendo a un livello più tecnico e dettagliato, lo studio dimostra che le fibre muscoidi, fibre eccitatorie presenti nell’ippocampo e attivate dagli stimoli esterni, raddoppiano il numero delle sinapsi sugli interneuroni che, a loro volta, esercitano un’azione inibitoria sulle cellule nervose piramidali. La stessa cosa avviene nel cervelletto fra fibre muscoidi e cellule inibitorie di Golgi, una sinapsi descritta per la prima volta nel 1967 e della quale finora era sconosciuta la funzione.
Nell’insieme il lavoro pubblicato su Nature contribuisce a fornire una visione del tutto nuova sui meccanismi della memoria, aprendo nuovi scenari per la comprensione dei disturbi legati alla sfera emotiva quali ansia, fobie e disturbi post-traumatici da stress.
