Un recente studio acquisisce nuove informazioni sui recettori specifici coinvolti nella creazione di ricordi. Gli scienziati sperano che, in futuro, questa scoperta possa aiutare a combattere il declino cognitivo legato all’età.
Progettare un farmaco per migliorare la memoria è roba da fantascienza ed è probabile che rimanga in quel regno per un tempo molto lungo.
Tuttavia, si stanno facendo passi da gigante nel campo della ricerca sulla memoria.
Come i neuroscienziati esplorano più a fondo nel cervello, i meccanismi di formazione della memoria stanno diventando sempre più chiari e i modi per migliorarli si avvicinano sempre di più.
Gli scienziati della Columbia University Irving Medical Center di New York City, NY, sono in prima linea in questa ricerca. Guidati da Catia M. Teixeira, Ph.D., e Zev B. Rosen, Ph.D., hanno focalizzato il loro ultimo progetto sul rilascio di serotonina nell’ippocampo e il suo impatto sulla memoria.
Ippocampo e memoria
L’ippocampo ha avuto un ruolo vitale nella memoria da molto tempo. In particolare, stabilisce i ricordi a lungo termine delle esperienze di vita. Una regione dell’ippocampo denominata CA1 è particolarmente importante.
Ad esempio, uno studio che coinvolge individui con danni alla loro regione CA1 ha rilevato che essi hanno “una profonda compromissione dell’apprendimento sul posto”. Un altro studio che ha testato pazienti simili ha riscontrato gravi menomazioni nella memoria autobiografica e episodica.
Secondo gli autori del recente studio, la forza della comunicazione neuronale attraverso la regione CA1 sembra essere legata alla formazione della memoria.
L’ippocampo è fortemente influenzato dalla serotonina (tra gli altri neurotrasmettitori), ma il suo ruolo esatto è rimasto poco chiaro. Il team coinvolto in questo studio ha voluto approfondire questo aspetto.
Per esaminare la funzione della serotonina, hanno studiato il cervello dei topi usando optogenetica – una tecnica che consente ai neuroscienziati di spegnere e accendere i neuroni usando impulsi di luce. Giocando con i vari percorsi di serotonina nella regione CA1 dell’ippocampo, potrebbero ottenere una migliore comprensione di ciò che ognuno di loro stava facendo.
Hanno scoperto che se il rilascio di serotonina è aumentato, la comunicazione neuronale in CA1 è diventata più forte; questo ha avuto l’effetto di migliorare la memoria spaziale dei topi. Al contrario, quando il rilascio di serotonina è stato bloccato artificialmente, la memoria spaziale è stata compromessa.
Ciò ha dimostrato che il rilascio di serotonina nella regione CA1 potrebbe aumentare la memoria, ma ha anche dimostrato che la formazione della memoria è su questa via. Le loro scoperte sono pubblicate questa settimana sul giornale.
Sapere solo che la serotonina è cruciale per la formazione della memoria non era abbastanza; volevano essere più specifici.
Drilling down to receptor type
Ci sono un certo numero di tipi di recettori della serotonina – infatti, ci sono sette classi generali di questi recettori. Il team ha voluto identificare quale classe specifica di recettori della serotonina fosse coinvolta nella memoria.
“Primo,” spiega Teixeira, “abbiamo scoperto che quando la serotonina viene rilasciata dai suoi pool endogeni all’interno dell’ippocampo durante l’apprendimento, la memoria dell’evento appreso viene rafforzata”.
“Abbiamo quindi ragionato che identificando un coinvolgimento dominante per un tipo di recettore della serotonina, potremmo testare i trattamenti farmacologici sulle prestazioni della memoria”.
Catia M. Teixeira, Ph.D.
Infine, i ricercatori hanno colpito il recettore specifico della serotonina. Come continua Teixeira, “[W] e ha scoperto che la modulazione sistemica della funzione del recettore 5-HT4 con farmaci ha potenziato la formazione di memoria”.
Questa scoperta conferma il lavoro precedente che ha anche identificato un ruolo per il recettore 5-HT4 in memoria. Inoltre, un recente studio condotto su volontari sani umani ha scoperto che la densità dei recettori 5-HT4 (quanti sono disponibili per legarsi alla serotonina) nell’ippocampo ha predetto la performance su un test di apprendimento verbale.
Poiché la capacità cognitiva e la memoria della maggior parte delle persone diminuiscono con l’età, la comprensione degli esatti meccanismi alla base della memorizzazione e del recupero della memoria potrebbe avere importanti implicazioni.
Se un farmaco potesse essere progettato in grado di potenziare l’attività serotoninergica dei recettori 5-HT4 nella regione CA1 dell’ippocampo, potrebbe un giorno aiutare le persone a rimanere mentalmente forti fino alla vecchiaia. Tuttavia, vale la pena notare che questa è una lunga strada verso il basso.
