La formazione dei ricordi: proteine chiave coinvolte nell’apprendimento

Un team di scienziati nel Regno Unito ha identificato una delle proteine chiave coinvolte nell’apprendimento e nella formazione dei ricordi. I risultati, pubblicati su Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), hanno implicazioni importanti per lo studio del morbo di Alzheimer. I ricercatori sono stati finanziati in parte da una Borsa di eccellenza Marie Curie del Settimo programma quadro (7? PQ) dell’UE.

Gli scienziati cercano da tempo di stabilire il meccanismo esatto attraverso il quale il nostro cervello impara e forma ricordi duraturi. I ricordi sono conservati in una complessa rete di neuroni. Per fare ciò, i neuroni devono attivare un meccanismo per formare nuove proteine che rafforzino le connessioni (sinapsi) tra di loro. Si sa che un gruppo di proteine, chiamate recettori accoppiati a proteine G (G protein-coupled receptors o GPCR) ha un ruolo importante nella regolazione dell’apprendimento e della memoria. Un sottotipo di questi GPCR, chiamate “famiglia di recettori muscarinici dell’acetilcolina”, è coinvolto nel morbo di Alzheimer. Gli studi recenti si sono concentrati sul recettore M1 muscarinico, ma i risultati si sono rivelati incerti.

Nel presente studio, gli scienziati si sono occupati del recettore M3 muscarinico, una proteina espressa ampiamente nel sistema nervoso centrale. Hanno studiato un tipo di topo il cui recettore M3 muscarinico presentava una deficienza di fosforilazione (la fosforilazione è l’aggiunta di forsforo a una proteina e può attivare o disattivare tale proteina). I topi sono stati sottoposti a condizionamento della paura e il loro comportamento è stato confrontato con quello di topi normali. Dopo i test è stato esaminato il loro tessuto cerebrale. Gli scienziati hanno riscontrato che sia il recettore M3 che il suo stato di fosforilazione sono essenziali per l’apprendimento e la memoria.

“Questa proteina è presente nella parte del cervello nella quale vengono conservati i ricordi,” ha spiegato il professor Andrew Tobin dell’Università di Leicester nel Regno Unito. “Abbiamo scoperto che per fissare un ricordo si deve attivare questa proteina, chiamata recettore M3 muscarinico”.

Il gruppo ha scoperto che il recettore M3 muscarinico va incontro a un mutamento molto specifico durante la formazione di un ricordo. Infatti senza questo mutamento non si forma la memoria. “A questo riguardo, il nostro studio rivela almeno uno dei meccanismi molecolari attivi nel cervello quando formiamo un ricordo e per questo rappresenta un grande passo avanti nelle nostre conoscenze sulla formazione dei ricordi,” ha detto il professor Tobin.

Lo studio fa luce su importanti questioni riguardo il modo in cui funziona il cervello e in questo senso aiuterà i ricercatori a studiare le cause del morbo di Alzheimer. Questa forma progressiva di demenza distrugge le cellule del cervello, causando gravi perdite di memoria e problemi di pensiero e comportamento. Ad oggi non ci sono cure.

“Questa scoperta non è interessante solo in quanto tale ma ha importanti implicazioni cliniche,” ha detto il professor Tobin. “Uno dei sintomi principali dell’Alzheimer è la perdita di memoria. Il nostro studio identifica uno dei processi fondamentali coinvolti nella memoria e nell’apprendimento e nel nostro articolo dichiariamo che i farmaci ideati per la proteina identificata nel nostro studio sarebbero di aiuto per la cura del morbo di Alzheimer.”

Il professro Tobin ha aggiunto: “È stato molto interessante studiare i processi molecolari coinvolti nella formazione della memoria. Siamo molto contenti non solo dell’importanza scientifica della nostra scoperta ma anche della prospettiva che il nostro lavoro possa avere una parte nella creazione di farmaci per la cura del morbo di Alzheimer.”

Per maggiori informazioni, visitare:

University of Leicester:
http://www2.le.ac.uk/

Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS):
http://www.pnas.org/