Storie di successo RST - Alla scoperta dei meccanismi di formazione della memoria
Il progetto FEAR Memory TRACE, finanziato dall'UE, il cui scopo consiste nell'approfondimento delle conoscenze scientifiche nel settore, rappresenta un passo importante in questa direzione. Grazie alla presenza di nuovi dati sperimentali a livello neurofisiologico, nonché di strumenti computazionali innovativi che consentono di fare previsioni sulle modalità di acquisizione - e di perdita - dei ricordi da parte degli individui, il progetto potrebbe aprire la strada a nuovi trattamenti per talune condizioni neurologiche. "I risultati di entrambi i progetti dovrebbero condurre ad una maggiore conoscenza dei meccanismi di acquisizione e di distribuzione dei ricordi e ad una migliore comprensione delle modalità di immagazzinamento di ricordi multipli nel cervello", spiega il dottor Kiki Sidiropoulou, membro della rete Marie Curie e coordinatrice del lavoro sul progetto. Lo sviluppo di modelli informatici in grado di analizzare il ruolo di questi meccanismi, specialmente per quel che concerne le prestazioni della memoria, rappresenta un fattore critico che consentirà ai ricercatori di condurre nuove sperimentazioni ed esperimenti. Con l'invecchiamento della popolazione europea e l'aumento delle condizioni che limitano la memoria, la ricerca potrebbe rivelarsi estremamente significativa. Impatto a lungo termine Comprendere come i meccanismi neurali - ovvero il modo in cui le cellule elaborano e trasmettono le informazioni - ci consentono di archiviare, scovare e persino dimenticare i ricordi, rappresenta una tappa fondamentale per capire l'insorgenza di condizioni patologiche quali l'Alzheimer. L'avvio di queste condizioni può avere conseguenze tragiche, che costringono i pazienti a dimenticare i volti dei familiari o a rimanere intrappolati nei ricordi di un periodo difficile della loro vita. Lo sviluppo di cure efficaci potrebbe avere un impatto positivo sulla qualità della vita di milioni di persone. "Volevamo scoprire, mediante sperimentazioni e tecniche computazionali, in che modo questi meccanismi contribuiscono alla distribuzione dei ricordi", afferma la dott.ssa Sidiropoulou. "I dati e i risultati finali forniranno un quadro teorico a partire dal quale i ricercatori potranno fare ulteriori progressi per migliorare la nostra abilità di acquisizione dei ricordi".L'obiettivo del progetto consisteva nell'identificare le alterazioni dei meccanismi neurali in seguito alla formazione di ricordi specifici. La distribuzione dei ricordi rappresenta una fase del processo di recente definizione, che rimanda all'attivazione di specifici neuroni all'interno di una rete che codificherà un ricordo specifico. Monitoraggio dei ricordi I fautori del progetto FEAR Memory TRACE hanno analizzato le proprietà sinaptiche, ovvero le modalità di trasmissione delle informazioni, dei neuroni all'interno dell'amigdala, vale a dire la parte del cervello che riveste un ruolo fondamentale nell'elaborazione della memoria e delle reazioni emotive. Questo lavoro ha aiutato i ricercatori a definire i meccanismi biofisici sottostanti che stimolano la competizione tra i neuroni per la codifica di un ricordo specifico. Una parte importante del progetto è rappresentata dallo studio della memoria di paura condizionata nei topi. Sulla base delle ricerche precedenti, il team era a conoscenza del fatto che tali ricordi sono distribuiti e immagazzinati nell'amigdala e che una specifica proteina svolge un ruolo importante nella distribuzione dei ricordi tra i componenti di uno specifico gruppo di neuroni, rendendoli monitorabili. Secondo gli scienziati, anche l'eccitabilità neuronale rappresentava un fattore da tenere in considerazione. I risultati di esperimenti comportamentali, elettrofisiologici (studio di proprietà elettriche nelle cellule) e di modellizzazione hanno offerto agli esperti una nuova prospettiva sulle modalità di competizione reciproca dei neuroni nella distribuzione di ricordi specifici. In pratica, ciò ha facilitato la comprensione delle modalità di archiviazione dei ricordi. "Abbiamo identificato vari cambiamenti che avvengono nei neuroni in risposta a due diversi paradigmi di apprendimento", afferma la dott.ssa Sidiropoulou. "Il primo si basava su un'attività di apprendimento condizionata dalla paura grazie alla quale i topi acquisivano una memoria di paura, mentre il secondo consisteva in un'attività di avversione condizionata al gusto con la quale i topi acquisivano un ricordo per evitare un gusto precedentemente ambito". Ciò ha consentito al team di ricerca di giungere ad una maggiore comprensione delle modalità e dei luoghi di immagazzinamento della memoria di paura". Gli scienziati stanno attualmente sviluppando un modello astratto di rete delle modalità - e dei luoghi - di immagazzinamento dei ricordi, basato su vari parametri fisiologici, ovvero informazioni sulle funzioni meccaniche del cervello, nonché sui dati elaborati dal team stesso. Il modello consentirà ai ricercatori di studiare i cambiamenti indotti dall'apprendimento sul comportamento della rete cerebrale e la nostra abilità ad acquisire e a salvaguardare i ricordi. - Nome del progetto: Cellular mechanisms underlying formation of the fear memory trace in the mouse amygdala - Numero di riferimento del progetto: 253380 - Coordinatore del progetto: Fondazione per la ricerca e la tecnologia, Grecia - Titolo del progetto: Cellular mechanisms underlying formation of the fear memory trace in the mouse amygdala - Acronimo del progetto: FEAR Memory TRACE - Sito web del coordinatore del progetto FEAR Memory TRACE - Inizio/fine del progetto: giugno 2010 - maggio 2013 - Costo totale del progetto: 205 091 euro - Contributo CE: 205 091 euro