Come la glia contribuisce alla memoria
ROBERTO COLONNA
NOTE
E NOTIZIE - Anno XV – 04 novembre 2017.
Testi pubblicati sul sito
www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind
& Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a
fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta
settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in
corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento è oggetto di
studio dei soci componenti lo staff
dei recensori della Commissione
Scientifica della Società.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]
La capacità di ritenere
informazione nel sistema nervoso centrale è fondamentale per la sopravvivenza
degli animali e, nella realtà umana, la memoria
è alla base di tutta la cultura e della maggior parte degli aspetti della vita
di relazione. In biologia la memoria, come è solito ripetere Gerald Edelman, è una caratteristica di sistema; ossia, ciascun
livello funzionale, da quello molecolare a quello che consiste nell’interazione
fra compartimenti di un organismo, ha le sue specifiche memorie, sulle quali si
basa la fisiologia di quel sistema. Il DNA nucleare, la memoria immunologica,
la memoria sinaptica, sono esempi di diversi tipi/livelli di conservazione
dell’informazione.
Ciò che affascina nella
memoria umana, ad esempio nelle forme semantica
ed episodica, ossia nella capacità di ricordare nozioni ed eventi della vita
quotidiana, e che un tale livello funzionale necessita di memorie di tutti i
livelli inferiori e poi si caratterizza per processi che richiedono
l’intervento dei “sistemi globali” dell’encefalo secondo modalità solo in parte
comprese.
Lo studio delle basi
neurobiologiche della memoria fino ad oggi è stato principalmente focalizzato
sui meccanismi neuronici. A lungo si è ritenuto inappropriato o superfluo
indagare gli altri tipi di cellule e sistemi presenti nel cervello, quali gli
elementi della glia e dell’apparato vascolare. I grandi progressi compiuti
negli anni recenti nella conoscenza delle popolazioni non neuroniche del
cervello dei mammiferi, hanno suggerito un’importanza rilevante degli astrociti
e potenzialmente anche degli oligodendrociti in un numero rilevante di funzioni
cerebrali, inclusa l’attività mentale.
Alcuni studi hanno cominciato
ad indagare specificamente il ruolo delle cellule non nervose nella formazione
delle memorie nel cervello. Tali indagini hanno fornito evidenze innegabili che
tutti i tipi delle cellule gliali mature studiate, cioè astrociti, oligodendrociti
e microglia, danno importanti
contributi all’elaborazione dell’informazione codificata e all’immagazzinamento
delle memorie.
Alberini e i suoi colleghi
newyorkesi fanno il punto delle conoscenze attuali attraverso una rassegna dei
principali lavori sperimentali recenti sul ruolo delle cellule gliali nella
formazione delle memorie.
(Alberini C. M., et al. Astrocyte glycogen and lactate: New insights
into learning and memory mechanisms. Glia
– Epub ahead of print doi: 10.1002/glia.23250,
2017).
La provenienza
degli autori è la seguente: Center for Neural Science, New York University,
New York, NY (USA); Neuroscience Institute, NYU Langone
Medical Center, New York, NY (USA).
Alberini e colleghi propongono
una sintesi - non sempre facile da farsi - dei risultati della ricerca sul
contributo delle tre classi di cellule gliali alla formazione della memoria, e
discutono le evidenze emerse sul ruolo critico degli astrociti quali fornitori
di energia per i cambiamenti neuronici di lunga durata che sono necessari per
la formazione delle memorie di lungo termine.
Specificamente, gli autori si
concentrano su tre principali risultati.
1)
Il ruolo del metabolismo del
glucosio e dell’accoppiamento metabolico dipendente dall’attività e dipendente
dall’apprendimento di astrociti e neuroni in funzione della formazione
delle memorie a lungo termine.
2)
Il ruolo del metabolismo del
glucosio degli astrociti nella vigilanza, uno stato che contribuisce
alla formazione di memorie dettagliate e di lunghissima durata.
3)
Alla luce delle elevate
richieste energetiche del cervello durante le prime fasi dello sviluppo,
Alberini e colleghi discutono il possibile ruolo del metabolismo del glucosio
dei neuroni e degli astrociti nella formazione delle memorie
precoci della vita.
Gli autori
discutono a fondo tutti gli aspetti connessi con le nuove acquisizioni,
proponendo future direzioni della ricerca e analizzando le implicazioni di
questi risultati per la fisiologia cerebrale e le condizioni patologiche.
La glicogenolisi degli astrociti e il lattato sembrano svolgere un ruolo
critico nella formazione delle memorie. Le esperienze emotivamente rilevanti
determinano la formazione di forti memorie mediante il reclutamento dei recettori β2 adrenergici degli astrociti e dell’acido lattico generato dagli astrociti.
La glicogenolisi e l’accoppiamento metabolico astrociti-neuroni possono
svolgere ruoli importanti nella formazione della memoria durante lo sviluppo, quando le richieste
energetiche per il metabolismo cerebrale raggiungono il loro picco massimo.
L’autore della nota ringrazia il dottor
Lorenzo L. Borgia per la collaborazione e invita alla lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono
nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina
“CERCA”).
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