Cervello, un nuovo studio italiano identifica il meccanismo che codifica i ricordi

Un nuovo studio pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Cell Reports ha identificato un intricato processo cerebrale che consente di distinguere e memorizzare eventi simili in maniera separata, mantenendo al contempo le somiglianze tra di essi. La ricerca è stata condotta principalmente dalle ricercatrici Giulia Concina, Luisella Milano e Annamaria Renna coordinate dal Prof. Benedetto Sacchetti del Dipartimento di Neuroscienze dell’Università di Torino.

Il cervello dei mammiferi può immagazzinare e recuperare ricordi di eventi correlati come ricordi distinti e ricordare caratteristiche comuni di tali esperienze. Il modo in cui calcola questa funzione rimane sfuggente. Ricordare eventi strettamente correlati rappresenta una sfida per il cervello. È essenziale che ogni evento venga memorizzato in maniera separata per preservarne la specificità. Tuttavia, è altrettanto importante riconoscere e ricordare gli aspetti comuni tra gli eventi. Se questo delicato processo viene compromesso, le persone rischiano di confondere un evento con un altro, perdendo così la chiarezza e la specificità dei propri ricordi. Concina et al. hanno scoperto che i neuroni dell’ippocampo guidano le cellule inibitorie dell’amigdala, separando i ricordi sovrapposti. Questa intuizione aiuta a comprendere la segregazione della memoria, che è compromessa in disturbi come la schizofrenia e il disturbo da stress post-traumatico.

Lo studio ha mostrato che nei ratti i ricordi recenti di due eventi di paura uditiva ravvicinati condividono insiemi neuronali sovrapposti nell'amigdala basolaterale (BLA) e sono funzionalmente collegati. I ricercatori hanno studiato l’attività cerebrale durante l'apprendimento di due eventi distinti ma con elementi in comune, scoprendo che nell'amigdala, una regione cerebrale chiave per la formazione dei ricordi, gruppi separati di neuroni si attivano per memorizzare separatamente eventi distinti. Tuttavia, alcuni neuroni rispondono a entrambi gli eventi, aiutando a ricordarne le somiglianze. Il numero di questi neuroni comuni è regolato da un particolare tipo di cellule chiamate neuroni inibitori. L'attività dei neuroni che esprimono la parvalbumina (PV) nel BLA gioca un ruolo cruciale nella formazione di memorie remote separate. Il blocco chemogenetico del PV preserva le memorie remote individuali ma ne impedisce la segregazione, dando luogo ad associazioni reciproche. L'ippocampo guida questo processo attraverso specifiche connessioni eccitatorie con gli interneuroni BLA GABAergici. Bloccando queste cellule, i ricercatori hanno notato come il numero di neuroni comuni aumentasse notevolmente causando la confusione e sovrapposizione dei due eventi. Secondo i ricercatori, in conclusione, i neuroni inibitori contribuiscono quindi a mantenere distinti i ricordi di eventi simili.

La ricerca è stata condotta adottando un approccio multidisciplinare che ha integrato metodologie di analisi comportamentale, biologia molecolare, microscopia ad alta risoluzione e modulazione dell'attività cerebrale. In particolare, grazie all'utilizzo della tecnica innovativa della "marcatura chemogenetica", i ricercatori hanno potuto visualizzare i neuroni coinvolti nella percezione sia degli aspetti distintivi di due eventi, sia delle loro caratteristiche comuni. Questa analisi ha permesso anche di individuare le cellule in grado di limitare il numero di neuroni condivisi, ovvero i neuroni inibitori. Infine, combinando le tecniche di marcatura chemogenetica e di inattivazione dell'attività neuronale, i ricercatori hanno selettivamente bloccato queste cellule, notando che ciò portava i soggetti a confondere gli eventi tra di loro.

“Questa ricerca spiega il Prof. Benedetto Sacchetti riveste un'importanza significativa poiché mette in luce l'esistenza di neuroni il cui ruolo è quello di mantenere separate le memorie di eventi distinti ma con aspetti in comune, consentendo così di conservare i ricordi di tali eventi in modo preciso e nitido. Considerando che una delle caratteristiche tipiche dei disturbi della memoria, come le demenze e il disturbo post-traumatico da stress, è la tendenza a confondere gli eventi passati, questa ricerca potrebbe fornire nuove informazioni utili per sviluppare nuove strategie terapeutiche."