Cervello. Ricerca UniMoRe contro malattie neurodegenerative

Una ricerca made in UniMoRe, coordinata dal dott. Jonathan Mapelli, ha dimostrato uno dei meccanismi della memoria delle cellule del cervello.  Il cervello è in grado di immagazzinare una grande quantità di informazioni che l’essere umano utilizza per apprendere e ricordare. Tutto questo è possibile grazie alla capacità di “memoria” dei neuroni e delle sinapsi, ovvero delle strutture che mettono in contatto i neuroni tra loro, ed in particolare, è noto, da circa 30 anni, che i neuroni e le sinapsi possono memorizzare segnali biochimici e bioelettrici.

Negli ultimi anni sono state identificate diverse forme di plasticità sinaptica, termine con cui viene chiamata la capacità delle cellule nervose di “ricordare”, cioè di modificare la propria attività sulla base dell’esperienza precedente. Ad oggi, tuttavia, non era ancora stato scoperto il meccanismo utilizzato dagli interneuroni inibitori, classe di neuroni ampiamente diffusa in tutto il cervello, per esprimere la capacità di memorizzare informazioni e proprio a questa area  cerebrale i ricercatori modenesi hanno rivolto la propria attenzione. 

“E’ stato evidenziato  - afferma il dott. Jonathan Mapelli di Unimore - che le sinapsi inibitorie di tipo GABAergico vengono modificate in maniera persistente dall’attivazione dei recettori glutamatergici di tipo NMDA, localizzati in prossimità delle sinapsi stesse. Questo meccanismo di condizionamento reciproco denominato “plasticità eterosinaptica” è fortemente dipendente dallo stato di attivazione dei neuroni coinvolti ed è particolarmente importante per il mantenimento del corretto rapporto fra i livelli di eccitazione e di inibizione nei circuiti cerebrali. Questo aspetto è di cruciale importanza in diverse patologie neurologiche quali epilessie o cefalee, in cui gli stati di sovra eccitamento di alcune cellule cerebrali non vengono contrastati dal corretto livello di inibizione sinaptica”.

La conoscenza dei meccanismi di funzionamento delle cellule nervose e di come il cervello è in grado di immagazzinare informazioni è un presupposto per la comprensione di come malfunzionamenti delle cellule cerebrali possano dare origine a patologie neurodegenerative quali Alzheimer o Parkinson, in cui la componente cognitiva legata alla memoria risulta seriamente compromessa. Un secondo aspetto molto importante legato alle possibili ricadute di questa scoperta riguarda la ricerca sulle tossicodipendenze, poiché patologie cerebrali legate alle dipendenze fondano il proprio funzionamento sui circuiti formati da degli interneuroni inibitori.

“Sarà molto importante - conclude il dott. Jonathan Mapelli di Unimore - costruire sulla base delle conoscenze acquisite modelli matematici in grado di riprodurre fedelmente il funzionamento delle reti neuronali cerebrali e di prevedere il loro comportamento in condizioni fisiologiche e/o patologiche, con il duplice scopo di acquisire informazioni non accessibili sperimentalmente e a contempo di ridurre l’entità della sperimentazione animale".