Cervello. I dendriti dei neuroni la ‘chiave’ della memoria. La scoperta su Nature

Sarebbero i dendriti, piccoli prolungamenti dei neuroni simili a ‘rami’, a determinare quali esperienze vengono immagazzinate nel ‘serbatoio’ della memoria e quali no: quando essi si attivano, infatti, l’esperienza entra a far parte della memoria durevole. Ad affermarlo, sono due ricercatori della Northwestern University negli Stati Uniti, Mark E. J. Sheffield  e Daniel A. Dombeck,che hanno pubblicato i risultati in uno studio* su Nature.
La registrazione di un’esperienza nella memoria, dunque, sembra dipendere dall’attività dei dendriti.
I ricercatori, in uno studio su animali, hanno mostrato in che modo i neuroni permettono laformazione della memoria. Utilizzando un microscopio particolare, essi hanno osservato l’immagine del cervello di topolini, realizzando una vera e propria mappa del ‘labirinto’ di cellule nervose presenti nell’ippocampo: qui, infatti, ci sono centinaia di migliaia di neuroni, chiamati 'place cells' ('cellule di luogo'), fondamentali per il sistema ‘GPS’ del cervello e i ricercatori sono riusciti a rappresentare, attraverso una tecnica microscopica, l’attività dei singoli dendriti in questi neuroni. Questi neuroni nell'ippocampo sono stati scoperti nel 1971 dal neuroscienziato John O'Keefe, vincitore in quell'anno del premio Nobel per la Medicina e Fisiologia.
 
In particolare, gli scienziati hanno osservato che i dendriti non vengono sempre attivati quando è attivo il corpo della cellula nervosa (la parte centrale del neurone, chiamata soma). Essi hanno così mostrato che l’attività del corpo del neurone risultava differente da quella del dendrite. La memoria durevole, infatti, non si formava nel caso in cui il corpo della cellula fosse attivo ma il dendrite fosse inattivo: una scoperta che illustra come il dendrite sia essenziale nella formazione della memoria. Il risultato suggerisce che, mentre il corpo della cellula nervosa sembra rappresentare l’esperienza in corso, il dendrite aiuta ad immagazzinarla, come una sorta di ‘registratore’ di esperienza: al contrario, finora si pensava che le funzioni neuronali che ‘processano’ e accumulano la memoria fossero strettamente collegate e andassero sempre insieme.
“Ci sono diverse teorie sulla memoria ma i dati sulle modalità con cui i singoli neuroni immagazzinano le informazioni sono molto limitati”, ha spiegato Daniel A. Dombeck. “Ora abbiamo scoperto dei segnali nei dendriti che riteniamo essere molto importanti per l’apprendimento e la memoria. I nostri risultati potrebbero spiegare perché alcune esperienze vengono ricordate e altre dimenticate”. 
 
“Ogni giorno viviamo nuove esperienze, che devono essere rappresentate dal cervello mediante l’attività dei neuroni, ma non tutti questi eventi possono essere ricordati in seguito”, ha commentato Mark E. J. Sheffield, primo autore del paper. “Il viaggio quotidiano per andare a lavoro, ad esempio, richiede l'attivazione di milioni di neuroni; ma ci si potrebbe trovare in difficoltà nel ricordarsi che cosa è successo nello spostamento per andare a lavoro di giovedì scorso. Come è possibile che i neuroni si attivino durante questo viaggio senza registrarne memoria? Il risultato del nostro studio potrebbe fornire una spiegazione di questo fenomeno”.
 
Lo studio, sottolineano i ricercatori, potrebbe aprire nuove prospettive di ricerca per combattere patologie collegate alla memoria, come la malattia di Alzheimer, individuando nei dendriti potenziali bersagli per trattamenti terapeutici.

Viola Rita
 
*Mark E. J. Sheffield, Daniel A. Dombeck, Calcium transient prevalence across the dendritic arbour predicts place field properties, Nature (2014), Published online 26 October 2014, doi:10.1038/nature13871