Il cervello, l’organo responsabile del controllo della maggior parte delle attività del corpo umano, è anche il custode dei nostri ricordi. La sua incredibile capacità di elaborare informazioni è ciò che ci consente di apprendere e immagazzinare esperienze e conoscenze. Tuttavia, il processo di formazione dei ricordi e la loro localizzazione sono rimasti a lungo un enigma per la scienza.
Negli ultimi decenni, i neuroscienziati hanno dedicato sforzi considerevoli per individuare le precise aree del cervello coinvolte nell’archiviazione dei ricordi. È noto che l’ippocampo, la neocorteccia e il cervelletto svolgono ruoli chiave in questo processo. Ma fino a poco tempo fa, l’identificazione delle strutture molecolari responsabili della memoria e dell’apprendimento era ancora un mistero.
Un nuovo studio, pubblicato su PNAS, ha gettato nuova luce su questa questione intrigante. Gli scienziati suggeriscono che i ricordi potrebbero essere localizzati nelle membrane dei neuroni.
I neuroni, le unità fondamentali del sistema nervoso, sono cellule altamente specializzate in grado di trasmettere informazioni tra loro per mantenere il funzionamento del corpo. La comunicazione tra neuroni avviene attraverso le sinapsi, le giunzioni tra neuroni, che coinvolgono processi chimici ed elettrici all’interno di una regione chiamata fessura sinaptica.
Secondo questo studio innovativo, è proprio nella fessura sinaptica che avviene il processo di formazione dei ricordi e dell’apprendimento. Durante una sinapsi, avviene la comunicazione tra due tipi di neuroni: il neurone presinaptico, che trasmette informazioni, e il neurone postsinaptico, che le riceve. Questa comunicazione avviene attraverso una membrana lipidica che contiene proteine e altre biomolecole.
I cambiamenti che si verificano in queste membrane, in risposta all’attività neuronale, sono chiamati plasticità sinaptica. La plasticità sinaptica è fondamentale per la memoria e l’apprendimento poiché permette alle connessioni tra neuroni di rafforzarsi o indebolirsi in base alle esperienze.
Fino a poco tempo fa, si pensava che questi cambiamenti fossero legati alle quantità di proteine presenti nella membrana e alla sua struttura. La plasticità sinaptica poteva essere suddivisa in plasticità a breve termine, della durata di millisecondi o pochi minuti, e plasticità a lungo termine, che poteva durare ore. Gli eventi che si verificavano durante la plasticità a breve termine potevano portare a cambiamenti a lungo termine.
Questo studio ha avanzato l’ipotesi che la memorizzazione e l’apprendimento a lungo termine avvengano proprio a livello della membrana lipidica, e per verificarlo, i ricercatori hanno sottoposto un modello di membrana lipidica a una stimolazione elettrica simile a quella che si verifica nel cervello. I risultati hanno dimostrato che i cambiamenti indotti dalla plasticità sinaptica persistevano nel modello di membrana lipidica per almeno 24 ore, senza ulteriore stimolazione elettrica.
Un aspetto significativo è che il modello di membrana lipidica utilizzato in questo studio era privo di proteine, suggerendo che il processo di memorizzazione potrebbe dipendere dalla membrana neuronale stessa e non dalle proteine che contiene.
Questa scoperta apre nuove prospettive per la comprensione dei meccanismi molecolari alla base della memoria biologica e potrebbe addirittura portare allo sviluppo di nuove terapie per condizioni neurologiche. Identificare il luogo e il modo in cui i ricordi sono immagazzinati potrebbe rivoluzionare il nostro approccio alla comprensione di tali processi e alla ricerca di terapie per malattie come il Parkinson e l’Alzheimer.
Inoltre, la membrana lipidica dei neuroni potrebbe rivelarsi una potenziale bersaglio terapeutico per il trattamento di condizioni neurologiche. Il progresso nella comprensione dei meccanismi della memoria rappresenta un passo importante per migliorare la qualità della vita delle persone affette da disturbi neurologici e per aprire nuove prospettive nella ricerca neuroscientifica.
