Meccanismi di consolidazione della memoria

PS_20171027111203Il sonno contribuisce al rafforzamento delle memorie, quindi studiarne i meccanismi darebbe un contributo fondamentale anche alla conoscenza delle dinamiche della memoria. Le oscillazioni ritmiche che si verificano durante il sonno e nei periodi di tranquillità sono considerati importanti per il consolidamento della memoria. Durante il sonno non caratterizzato da sogni, i neuroni in regioni del cervello che formano e conservano memorie – come l’ippocampo e la corteccia prefrontale – si attivano in onde ritmiche. I neuroni nell’ippocampo tendono ad attivarsi con un’onda che si ripete fino a 250 volte al secondo, chiamata onda increspata. Nel frattempo, nella corteccia prefrontale, i neuroni si attivano con un’onda di frequenza inferiore che si ripete 12-15 volte al secondo, chiamata spindles. Durante il sonno e le fasi di riposo, le increspature ippocampali spesso si sincronizzano con le spindles  prefrontali; vale a dire che entrambe le onde tendono a verificarsi approssimativamente nello stesso tempo. Molti neuroscienziati ritengono che ciò consente alle regioni del cervello di comunicare meglio tra loro, il che a sua volta dovrebbe aiutare il cervello a rafforzare i ricordi. In linea con questa possibilità, i roditori che imparano una nuova attività mostrano più sincronia tra increspature e spindles successivamente. Ma nessuno aveva effettivamente verificato se questo aumento della sincronia rafforzi la memoria del roditore del compito. In un articolo pubblicato di recente sulla rivista eLife, il ricercatore Xia sospettava che questo processo coinvolgesse un gruppo di cellule cerebrali inibitorie, gli interneuroni. Queste cellule agiscono come regolatori del tempo e aiutano a sincronizzare l’attivazione di gruppi di neuroni. Xia e colleghi mostrano che i topi educati ad associare un ambiente con una leggera scossa elettrica hanno reso più probabile che gli animali mostrino la sincronia delle onde. Tuttavia, inibendo l’attività degli interneuroni si blocca questo effetto e si impedisce al sonno di rafforzare la memoria degli animali sul legame tra l’ambiente e lo shock. I pazienti con malattia di Alzheimer hanno meno interneuroni, dimostrando che questi neuroni aiutano a rafforzare nuovi ricordi. Questi risultati possono spiegare perché perdere gli interneuroni può compromettere la memoria. Ripristinare o sostituire l’attività di interneuroni potrebbe essere un promettente percorso terapeutico da esplorare.

Daniele Corbo

Bibliografia: Parvalbumin-positive interneurons mediate neocortical-hippocampal interactions that are necessary for memory consolidation. Frances Xia, Blake A Richards, Matthew M Tran, Sheena A Josselyn, Kaori Takehara-Nishiuchi, Paul W Frankland. eLife 2017;6:e27868

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