Comprendere l’ippocampo: formare la futura generazione di esperti
L’ippocampo è una struttura cerebrale complessa sita nelle pieghe interne della sezione centrale inferiore del cervello, nota come lobo temporale, fondamentale per l’apprendimento e la capacità di elaborare i ricordi. Diversi fattori possono danneggiare l’ippocampo, tra cui il morbo di Alzheimer e le crisi epilettiche. Quando tali danni si verificano, l’ippocampo contribuisce a complicare le cose e ciò accresce la necessità di ulteriori conoscenze e opzioni di trattamento per i disturbi che incidono sul suo funzionamento. Per soddisfare questa esigenza e con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto M-GATE, finanziato dall’UE, ha reclutato 14 talentuosi ricercatori in fase iniziale di carriera (ESR, Early-Stage Researcher) nell’ambito del programma di formazione M-GATE. Ad essi è stata data la possibilità di combinare approcci sperimentali e teorici all’avanguardia per svelare i meccanismi della memoria nel cervello sano e in quello malato. L’obiettivo principale del progetto è stato quello di comprendere il modo in cui l’ippocampo contribuisce alla memoria. «Così facendo, il progetto introduce una prospettiva totalmente scientifica in un problema filosofico, ovvero l’essenza della memoria umana, un aspetto che da secoli affascina gli esseri umani.» Abbiamo inoltre avuto la possibilità di fornire informazioni cruciali per far progredire il trattamento clinico dei disturbi», spiega Francesco Battaglia, professore presso il Donders Centre for Neuroscience, nei Paesi Bassi, e coordinatore del progetto.
Progressi nelle conoscenze sull’ippocampo
A questi ricercatori è stata offerta una formazione da parte di scienziati di alto livello nel settore accademico e in quello privato, alcune possibilità di distaccamento e un programma personalizzato di formazione congiunta nelle competenze interdisciplinari, che hanno contribuito al loro futuro inserimento professionale. «A tre di loro sono stati affidati progetti di natura puramente computazionale, mentre agli altri 11 sono stati assegnati progetti sperimentali», sottolinea Battaglia. Parte del lavoro che li ha coinvolti ha previsto la ricerca nell’ambito dei codici neurali nell’ippocampo e nel lobo temporale mediale. «I ricercatori in fase iniziale di carriera hanno gettato nuova luce sull’organizzazione temporale dei picchi e sulle loro ripercussioni in termini di elaborazione delle informazioni, sui modi in cui gli interneuroni controllano sinergicamente l’attività delle popolazioni neurali e su come vengono codificate dai neuroni informazioni quali, ad esempio, l’identità degli oggetti», osserva Battaglia. In tale ambito, hanno studiato inoltre il processo decisionale nei topi e, parallelamente, negli esseri umani e hanno impiegato i dati raccolti per orientare un modello computazionale. Un’altra area su cui hanno lavorato è stata la neurotecnologia per l’analisi dei circuiti. «I ricercatori hanno compiuto una serie di progressi nel campo delle tecniche elettrofisiologiche e di imaging, che saranno utili per i nostri gruppi e per altri ricercatori», aggiunge Battaglia. Inoltre, hanno esaminato le dinamiche globali nel lobo temporale mediale. Ciò ha portato allo sviluppo in quest’area vasta e complessa di un’attività comportamentale inedita, che consente di studiare il modo in cui il cervello reagisce all’aggiornamento dei ricordi.
Dimostrare informazioni di rilievo nelle neuroscienze della memoria
«Alla fine di questo progetto, possiamo dire che la ricerca svolta dai borsisti, la formazione ricevuta e la loro crescita personale si sono rivelate al livello atteso all’inizio di M-GATE. Tutti i progetti degli ESR di M-GATE sono all’avanguardia della ricerca sulle neuroscienze della memoria», conferma Battaglia. Nell’ambito del progetto è stata generata una grande quantità di dati e nuove scoperte sulle dinamiche delle reti neurali, in una scala che va dal singolo sottocampo dell’ippocampo, o strato corticale, fino all’attività globale del lobo temporale mediale e della corteccia nel suo complesso. Infatti il progetto, tra i risultati ottenuti, ha prodotto 18 pubblicazioni e sottoposto a revisione 10 manoscritti. «Questi dati aperti rappresenteranno un enorme vantaggio per le ricerche teoriche e sperimentali future di gruppi partner e altri ricercatori», conclude Battaglia.
Parole chiave
M-GATE, ippocampo, memoria, ESR, formazione, ricercatori in fase iniziale di carriera, neuroscienze della memoria, trattamento clinico
