05 settembre 2016
La nascita di nuovi neuroni nella regione cerebrale dell’ippocampo è cruciale per la qualità e la
precisione della memoria, ma altrettanto importante è la loro integrazione nei circuiti cerebrali.
Uno studio ha ora scoperto il meccanismo che li favorisce nella competizione con i neuroni più
vecchi, aprendo la strada, in prospettiva, a nuovi interventi per i problemi di memoria legati
all’età (red)
da lescienze.it
L’ippocampo, la struttura cerebrale situata nel lobo temporale – così chiamata perché la sua
struttura ricorda un cavalluccio marino – si distingue dalle altre regioni del cervello per una
particolarità: è lì che si generano nuovi neuroni per tutta la vita dell’individuo.
Per sopravvivere e funzionare correttamente, i neuroni di nuova formazione devono però competere con
quelli vecchi. Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Neuron da un gruppo di ricercatori
dell’Harvard Stem Cell Institute (HSCI), del Broad Institute of Harvard e del Massachusetts General
Hospital ha ora chiarito i meccanismi che consentono ai nuovi neuroni di avere un certo vantaggio
sui concorrenti.
Nell’ippocampo si formano nuovi ricordi sul ‘che cosa, quando e dove’, quelli che ci permettono di
orientarci e muoverci nella realtà”, ha spiegato Amar Sahay, coautore dello studio. “E la
neurogenesi, cioè la formazione di nuovi neuroni a partire dalle cellule staminali, è decisiva per
mantenere questi ricordi separati.
Nuovi neuroni, memoria e invecchiamento: la connessione è nell’ippocampo
Immagine al microscopio della competizione tra nuovi neuroni (in rosa) e vecchi neuroni (in verde)
nell’ipocampo (Cortesia Kathleen McAvoy)
Via via che il cervello matura, infatti, le connessioni tra i neuroni più vecchi diventano più
forti, più numerose e più ramificate, rendendo difficoltosa l’integrazione di nuovi neuroni. Le
staminali neurali, inoltre, con il passare del tempo diventano meno produttive, determinando un
declino della neurogenesi.
È per questo che il cervello che invecchia diventa sempre meno efficiente nel mantenere separati i
ricordi e sempre meno affidabile nel recuperarli.
La molecola chiave per la competizione tra vecchi e nuovi neuroni è un fattore di trascrizione,
denominato Klf9, come hanno scoperto gli autori grazie a una sperimentazione sui topi.
Quando hanno stimolato la sovraespressione di Klf9 nei neuroni maturi, infatti, questi hanno
eliminato più del 20 per cento delle proprie spine dendritiche, incrementando di due volte il numero
di nuovi neuroni in grado di integrarsi nei circuiti dell’ippocampo e infine attivando le cellule
staminali neurali. Facendo invece tornare l’espressione di Klf9 su valori normali, le vecchie spine
dendritiche si sono riformate, ristabilendo la competizione.
L’integrazione di nuovi neuroni ha una stretta connessione con la capacità di memoria. Per
codificare ciascun ricordo, infatti, l’ippocampo attiva due diverse popolazioni di neuroni in un
processo chiamato separazione di schema (pattern separation). I ricercatori ritengono che quando tra
queste due popolazioni c’è una parziale sovrapposizione, per il soggetto è più difficile distinguere
tra ricordi simili che si sono formati in contesti differenti.
Coerentemente con questo modello, i topi dello studio con una neurogenesi incrementata avevano anche
una minore sovrapposizione tra diverse popolazioni di neuroni e mostravano di avere una memoria più
precisa, anche nell’età adulta e nella vecchiaia.
Gli autori ritengono che questi risultati potrebbero essere particolarmente utili, in prospettiva,
per i soggetti che soffrono di disturbo post traumatico da stress o di problemi di memoria legati
all’invecchiamento.
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