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”).

 

Roberto Colonna

BM&L-04 novembre 2017

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

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