Due le molecole della memoria e dei ricordi. Studio del funzionamento in una lumaca marina

Si chiamano MAPK e PKA e sono due molecole coinvolte nella formazione dei ricordi. Una nuova analisi del funzionamento neuronale nella lumaca marina Aplysia californica ha permesso di documentare che nei meccanismi della memoria a medio e lungo termine l’MPAK stimola l’azione della PKA, mentre in quelli della memoria a breve termine solo la PKA risulta coinvolta.

Il dove e il quando sono essenziali per comprendere la formazione della memoria a breve, medio e lungo periodo, ma finora questi due fattori erano rimasti al di fuori delle capacità sperimentali dei neuroscienziati.

Studiando una lumaca marina della serie Aplysia californica, i ricercatori del Center for Neural Science della New York University e dell’Università della California Irvine sono riusciti ora a chiarire nei dettagli l’architettura molecolare della formazione dei ricordi nel cervello. Il risultato è ritenuto di notevole importanza anche per la comprensione della memoria umana, poiché questi meccanismi molecolari si sono conservati nel corso dell’evoluzione.

“I nostri risultati forniscono una più profonda comprensione di come si formano i ricordi”, ha spiegato Thomas Carew, primo autore dell’articolo di resoconto pubblicato sui “Proceedings of the National Academy of Sciences”.  “Il consolidamento della memoria non è semplicemente questione di accendere e spegnere le molecole ma fa affidamento piuttosto su relazioni spaziali e temporali di movimenti e interazioni molecolari”.

Le passate ricerche in campo neurobiologico hanno mostrato differenti aspetti della segnalazione molecolare rilevanti per la formazione dei ricordi. Dotata di neuroni da 10 a 50 volte più grandi di quelli dei vertebrati, l’Aplysia è un organismo modello per gli studi di neurobiologia. Inoltre, ha una rete di neuroni relativamente piccola, un fattore, questo, che facilita l’analisi delle segnalazioni molecolari, in particolare di quelle che codificano i ricordi.

La ricerca si è focalizzata su due molecole dette MAPK e PKA, coinvolte nei meccanismi di memoria e di plasticità sinaptica. Le lumache sono state sottoposte a un addestramento di sensibilizzazione in grado d’indurre una sempre maggiore reattività a lievi shock, che agivano il nervo della coda.

Analizzando l’attività di MAPK e  PKA, si è documentato come esse coordinino la loro attività sia in termini spaziali sia in termini temporali nella formazione delle tracce mnestiche. In particolare, che le due molecole sono implicate nel consolidamento del lungo termine, in un arco temporale di alcuni giorni, o nel medio-termine (nell’arco di ore). Inoltre, è MAPK a stimolare l’azione di PKA. Nei ricordi a breve termine, invece che si fissano per un tempo inferiore a 30 minuti, solo PKA è attiva, senza alcun coinvolgimento dell’altra molecola.