L’ippocampo, sede dei ricordi. In verde, le cellule dell’ippocampo di topo, la regione del cervello implicata nei fenomeni di apprendimento e memoria spaziale.
Credits: Marika Maggia e Yuri Bozzi

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ALLA RICERCA DEL RICORDO PERDUTO

Meccanismi molecolari, cellulari e di circuito che legano i ricordi nel tempo nella lezione di neuroscienze del professor Alcino Silva

19 maggio 2015
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di Yuri Bozzi
Ricercatore dell’Istituto di Neuroscienze del CNR e docente presso il Centro di Biologia Integrata dell’Università di Trento.

Dove si nascondono i nostri ricordi? Perché ricordiamo solo alcuni eventi salienti della nostra vita, e ne dimentichiamo molti altri? Esistono, nel nostro cervello, le “molecole della memoria”? Queste sono alcune delle affascinanti domande alle quali Alcino Silva, direttore del centro per lo studio dell’apprendimento e della memoria dell’Università della California a Los Angeles, ha cercato di rispondere nel corso di due seminari tenuti il 12 e 13 maggio scorso presso la nostra Università.
Portoghese di nascita, Alcino Silva si è laureato in biologia e filosofia presso la Rutgers University, nel New Jersey. Dopo la laurea, ha conseguito un dottorato in genetica umana presso l’Università di Salt Lake City e, al termine del dottorato, ha intrapreso una nuova strada che gli ha consentito di coltivare ed espandere le sue passioni degli anni di università. Tra il 1990 e il 1998, prima nel laboratorio diretto dal premio Nobel per la medicina Susumu Tonegawa presso il MIT a Boston, poi come professore presso il Cold Spring Harbor Laboratory, Alcino Silva ha condotto una serie di studi che hanno rivoluzionato la nostra conoscenza dei meccanismi molecolari dell’apprendimento e della memoria. A partire dal 1998, ha poi continuato i suoi studi presso la Università della California a Los Angeles, dove tuttora lavora.

Nel cervello esistono veramente le “molecole della memoria”. Nel topo - la specie animale più utilizzata per questi studi - queste molecole sono contenute nei neuroni dell’ippocampo (struttura adibita all’apprendimento spaziale) ed in altre regioni del cervello. Le molecole della memoria (tra le quali la più studiata è la proteina CREB) sono presenti anche nel moscerino Drosophila e nel mollusco marino Aplysia, organismi evolutivamente distanti dal topo. In assenza di un corretto funzionamento di CREB, tutte queste specie animali non sono in grado di imparare e di ricordare. Le molecole della memoria esistono, quindi, e sono conservate durante l’evoluzione! Questo suggerisce che anche nell’uomo i meccanismi di apprendimento e memoria siano regolati da queste molecole.

Ma come funzionano le molecole della memoria? Ogni volta che un animale è esposto ad un nuovo stimolo, ad esempio un nuovo luogo, CREB si attiva all’interno di un gruppo di neuroni. Ogni volta che l’animale è esposto allo stesso stimolo, questo schema si ripete, e nel cervello questi circuiti molecolari e cellulari si rafforzano. E quando, a distanza di tempo, lo stesso stimolo si ripresenta, gli stessi circuiti cerebrali si attivano, ed emerge il ricordo. Gli studi condotti nel laboratorio di Alcino Silva dimostrano che nel topo il ricordo di un luogo familiare è collegato proprio alla “riaccensione” di CREB nelle stesse cellule nelle quali CREB si è acceso la prima volta che il topo ha visitato quel luogo. Per quanto non sia possibile (per adesso…) studiare l’accensione di CREB nel cervello umano, la conservazione evolutiva di questi meccanismi suggerisce che essi siano alla base anche dell’apprendimento umano. 

Questi, in sintesi, i contenuti della lezione del 12 maggio. Il giorno seguente, il nostro ospite ha affrontato un argomento diverso, sempre collegato al problema della memoria. Ricordare e organizzare tante informazioni è difficile. Questo è particolarmente vero nel mondo di internet, caratterizzato da una possibilità pressoché illimitata di accesso all’informazione. Per gli scienziati che lavorano in campo biomedico, consultare ed organizzare la grande mole di dati disponibili sta diventando un problema. A questo scopo, il laboratorio di Silva ha sviluppato un software online gratuito (www.researchmaps.org) che permette di creare e condividere “mappe concettuali” dei principali risultati ottenuti nelle ricerche biomediche. Il software si presenta come uno strumento innovativo per catalogare ed utilizzare dati… provare per credere!

Le Neuroscience Lectures, organizzate dal Centro per la Biologia Integrata (CIBIO) e dal Centro Mente/Cervello (CIMeC), proseguiranno nei prossimi mesi. Nuovi ospiti di livello internazionale ci porteranno alla scoperta dei segreti del cervello. Vi aspettiamo!