Memoria e Cellule Gliali
Sommario: Gli astrociti giocano un ruolo cruciale nell’apprendimento spaziale, così come scoperto dai ricercatori.
Fonte: University of Bonn
Ci sono due tipi di cellule molto differenti nel cervello, neuroni e cellule Gliali. Le ultime, per esempio, isolano gli assoni delle cellule nervose o o hanno altre funzioni che garantiscono le condizioni ottimali di funzionamento.
Un nuovo studio guidato dalla Università di Bonn ha scoperto un’altra funzione studiando i roditori. I risultati suggeriscono che certi tipi di cellule gliali hanno un ruolo importante nell’apprendimento spaziale. Il German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE) è stato coinvolto nello studio.
I risultati sono stati pubblicati sulla Nature Communications.
Ogni luogo del nostro ambiente di vita ha caratteristiche precise che lo distinguono da un altro luogo. Un albero rigoglioso. Una roccia dalla forma strana alle sue radici. Girasoli profumati nel prato subito dietro. Quando visitiamo un posto per la prima volta, noi immagazziniamo queste combinazioni di caratteristiche.
Quando poi a distanza di tempo rincontriamo quel mix di caratteristiche tra albero, roccia e girasoli, lo riconosciamo, il nostro cervello lo riconosce. Ricordiamo di essere già stati lì.
Ciò è reso possibile da meccanismi come la cosiddetta integrazione dendritica dell’attività sinaptica.
“Siamo stati capaci di mostrare che le cellule astrogliali e astrocitarie giocano un ruolo essenziale in questa integrazione” spiega il Prof. Dr. Christian Henneberger dell’Institute of Cellular Neuroscience dell’University Hospital Bonn.
“Esse regolano quanto i neuroni sono sensibili a certe combinazioni di caratteristiche specifiche”
1 milione di “place cells” nel cervello del topo: come funziona la memoria spaziale
Nel loro studio, i ricercatori hanno dato uno sguardo ravvicinato ai neuroni dell’ippocampo dei roditori. L’ippocampo è un regione del cervello che gioca un ruolo centrale nei processi di memoria.
Questo è importante soprattutto per la memoria spaziale: “Nell’ippocampo ci sono neuroni che si specializzano in quel compito detti appunto Place Cells” dice Henneberger.
Ci sono circa 1 milione di Place Cells solo nell’ippocampo dei roditori. Ognuno risponde a una specifica combinazione di caratteristiche ambientali.
Le Place cells hanno lunghe estensioni, i dendriti. Questi hanno diramazioni come la chioma di un albero e hanno numerosi punti di contatto. Le informazioni riguardo l’ambiente che i nostri sensi convogliano, arrivano qui. Questi punti di contatto sono chiamati sinapsi.
“Quando i segnali arrivano a sinapsi vicine nello stesso momento, viene scatenato un grande impulso elettrico nel dendrite. Questo processo viene chiamato integrazione dendritica: il potenziale di azione parte solo quando un numero sufficiente di sinapsi viene attivato allo stesso tempo. Questo è un esempio di legge del tutto o nulla. Questi impulsi viaggiano per tutto il corpo della cellula, dove possono scatenare un altro potenziale di azione.”
Le Place cells nella modalità all’erta
Le Place Cells possono generare potenziali di azione ad intervalli regolari. La velocità a cui riescono a farlo varia ampiamente. Tuttavia, quando i topi si orientano in un nuovo ambiente, le loro Place cells oscillano a ritmi specifici- generano dai 5 ai 10 impulsi al secondo.
Questo ritmo porta le cellule nervose a rilasciare certe sostanze messaggero. E in questo momento entrano in gioco gli Astrociti: hanno dei “sensori” dove si legano queste sostanze e rilasciano una sostanza chiamata D-serina.
“La D-serina quindi migra verso i dendriti delle Place Cells” spiega Bohmbach “Una volta lì, ciò assicura che gli impulsi dendritici si possano sviluppare più facilmente e in maniera più incisiva.”
Quando i topi sono in modalità orientativa; questo meccanismo rende più facile immagazzinare e riconoscere nuovi luoghi. E’ simile a ciò che fa un taxista che si concentra nel orientarsi attraverso il centro città e nel memorizzare le strade e i cambiamenti su di esse. Anche il passeggero ha lo sguardo rivolto alla strada, ma i suoi pensieri sono da tutt’altra parte e non ha lo stesso focus.
“Se inibiamo l’assistenza fornita dagli astrociti al cervello del topo, hanno una capacità minore di riconoscere posti familiari,” dice Henneberger Tuttavia ciò non succede se i luoghi sono significativi, come un posto dove ha rischiato un pericolo.
TAKE HOME MESSAGE
I risultati forniscono una nuova visione riguardo a come funziona e come viene controllata la memoria. Nel medio termine, i risultati possono aiutare a rispondere ai perché riguardo lo sviluppo di certi disordini della memoria.
