Neuroni: la loro memoria ‘comandata’ dai dendriti

E’ l’attivazione dei dendriti, le ramificazioni minori dei neuroni, a rendere possibile il processo di consolidamento dei ricordi: lo ha dimostrato una nuova ricerca su topi di laboratorio sottoposti a un test di orientamento in un labirinto virtuale. L’effetto è stato verificato in particolare nelle cellule di luogo, i neuroni che permettono agli animali di rappresentarsi la propria posizione nello spazio, la cui scooperta ha meritato il Premio Nobel per la medicina di quest’anno a John O’ Keefe.

Sono i dendriti, le ramificazioni minori dei neuroni, a determinare quale esperienza debba essere ricordata e quale no. È quanto emerge da una nuova ricerca sperimentale condotta da Daniel A. Dombeck e Mark E. J. Sheffield della Northwestern University a Evanston nell’Illinois, i cui risultati sono riportati sulla rivista “Nature”.

Nel corso dello studio, gli autori hanno addestrato alcuni topi di laboratorio a muoversi all’interno di un labirinto virtuale: solo orientandosi al suo interno, i roditori potevano raggiungere una ricompensa. Successivamente, nel cranio dei topi è stata impiantata la sonda di un microscopio ad alta risoluzione, grazie al quale i ricercatori potevano osservare gli schemi di attivazione di specifiche popolazioni di neuroni dell’ippocampo, chiamate cellule di luogo (space cell).

Oltre a registrare gli input visivi mentre un animale si muove in un ambiente, queste cellule producono una sorta di mappa cerebrale grazie a cui può avvenire l’orientamento, come dimostrato in una serie di esperimenti pionieristici dei primi anni settanta condotti proprio sui topi da John O’ Keefe, dell’University College di Londra, vincitore del Premio Nobel per la Medicina e la fisiologia di quest’anno.

Dombwck e Sheffield hanno scoperto che, contrariamente all’opinione corrente, l’attivazione del soma, la parte centrale di un neurone, può differire notevolmente da quella di un suo dendrite. Quando, durante l’esperienza, il soma era attivato ma i dendriti no, il ricordo dell’evento non si consolidava. Ciò indica che l’attivazione del corpo cellulare è correlata all’esperienza in corso, mentre i dendriti consentono di memorizzare l’esperienza vissuta.

“Ci sono diverse teorie sulla memoria ma i dati sui processi che consentono ai singoli neuroni di memorizzare le informazioni sono molto scarsi”, ha spiegato Dombeck. “Ora abbiamo scoperto dei segnali nei dendriti che riteniamo siano molto importanti per apprendimento e memoria. I nostri risultati spiegano perché alcune esperienze vengono ricordate e altre dimenticate”.

Questo schema di attivazione differenziata tra soma e dendriti è coerente con ciò che sperimentiamo tutti i giorni. “Per tutto il tempo in cui siamo coscienti, la nostra esperienza viene rappresentata dall’attività neuronale, ma non tutti questi eventi possono essere ricordati successivamente”, ha commentato Sheffield. “Tutti i giorni ci rechiamo al lavoro, e questo richiede l’attivazione di milioni di neuroni; ma chi di noi si ricorda che cosa è successo durante il viaggio verso il lavoro di giovedì scorso? Il risultato del nostro studio spiega come sia possibile che l’attivazione cerebrale sia distinta dalla memorizzazione degli eventi”.

Il risultato contribuisce a spiegare in che modo il cervello rappresenta il mondo intorno a noi e indica i dendriti come nuovo, potenziale bersaglio terapeutico per malattie degenerative del sistema nervoso come l’Alzheimer.