Le molecole che tengono accesa la memoria

Dalla Conferenza Mondiale The Future of Science 2011, l'intervento di Cristina Alberini sulla memoria

In passato il fenomeno della memoria è sempre stato indagato da un punto di vista psicologico. Le uniche conoscenze in campo biologico, datate anni sessanta, avevano evidenziato che bloccando la sintesi proteica la memoria a lungo termine veniva compromessa. Un dato importante ma troppo generale per chiarire il complicato meccanismo dei ricordi. Qualcosa si incominciò a muovere a partire dagli anni ottanta.

Con lo sviluppo di nuove tecniche di indagine gli studi si fecero sempre più dettagliati. Utilizzando animali modello come la Drosphila emerse che alcuni fattori trascrizionali chiamati C/EBP, peraltro conservati anche nei mammiferi, risultavano fondamentali nel mantenimento della memoria a lungo termine. A partire da questo dato è iniziata la lunga ricerca per individuare quali fossero le proteine target regolate da C/EBP. Una di esse è l'IGF2 (Insulin Growth Factor II). Sapendo che C/EBP è connesso ai processi di memoria e che è in grado di regolare la produzione di IGF2, ho voluto indagare se quest'ultimo fattore fosse implicato nel mantenimento della memoria a lungo termine. Per verificare questa ipotesi alcuni topi sono stati sottoposti ad una piccola scossa elettrica ogni qualvolta entravano in una stanza.

Dopo l'evento traumatico il topo, avendo memorizzato l'esperienza negativa, non si dirigeva più in quel luogo. Nel nostro esperimento abbiamo visto che nel periodo di memorizzazione dell'evento i valori di IGF2 a livello dell'ippocampo aumentavano significativamente. Sorprendentemente, rimuovendo questo fattore attraverso l'utilizzo di un inibitore, la memoria a lungo termine non si instaurava più e il topo tornava nella stanza dove subiva nuovamente lo shock elettrico. L'animale aveva perso la memoria e non era in grado di ricordare. Non solo, se invece IGF2 veniva somministrato durante lo shock in assenza dell'inibitore, la memoria risultava più forte e più duratura. Ma le novità non si fermano a IGF2.

In un altro studio abbiamo dimostrato per la prima volta in assoluto che un prodotto degli astrociti, una particolare forma cellulare presente nel cervello, svolge un ruolo fondamentale nel consolidamento della memoria a lungo termine. Ovvero quel processo che ci consente di ricordare in maniera duratura gli eventi passati. Queste cellule, considerate in passato solo per la loro funzione di nutrimento nei confronti dei neuroni, sono invece in grado di influenzare l'attività dei neuroni stessi. In particolare l'effetto sulla memoria è dato dal lattato, una molecola prodotta dal metabolismo del glicogeno e presente a livello cerebrale solamente in queste cellule.

Analogamente al precedente esperimento è stato verificato che i valori di lattato aumentano significativamente durante il processo di memorizzazione. Impedendo la produzione di lattato attraverso la somministrazione di un inibitore abbiamo visto che i topi non erano in grado di memorizzare più l'evento traumatico. Non solo, somministrando invece il lattato dall'esterno la memoria veniva recuperata. Dunque anche questa molecola, in aggiunta a IGF2, sembrerebbe giocare un ruolo fondamentale nella formazione della memoria a lungo termine.

Più conosciamo come funzionano i processi legati alla formazione della memoria e al suo mantenimento e più sappiamo dove guardare per cercare di curare quelle malattie come l'Alzhemier. Supponendo che i livelli di IGF2 e di lattato diminuiscano con il progredire dell'età e della malattia è plausibile pensare che il ripristino dei livelli possa prevenire il decadimento mentale. Non solo, loro alterazioni potrebbero essere anche sfruttate ai fini di una diagnosi precoce. Una speranza in più per i pazienti con questo tipo di patologie, sempre più diffuse per via dell'aumento dell'età media.