Ricerca sul cervello: come due aree controllano la nostra memoria!

Ricerca sul cervello: come due aree controllano la nostra memoria!

I ricercatori dell'Università della Ruhr di Bochum hanno dato un contributo significativo alle neuroscienze studiando come due specifiche aree del cervello - il locus coeruleus e l'area tegmentale ventrale - influenzano il modo in cui il contenuto della memoria viene immagazzinato nel cervello. Queste due aree competono tra loro, il che determina se i ricordi di esperienze speciali, emotivamente cariche o rilevanti sono ancorati nella nostra memoria. I risultati di questo studio sono stati pubblicati il ​​30 dicembre 2024 sulla rivista PNAS.

Il Dr. Hardy Hagena e la Prof.ssa Dr. Denise Manahan-Vaughan hanno condotto la ricerca utilizzando metodi optogenetici. Questa tecnica permette di modificare geneticamente i ratti in modo che alcune cellule nervose possano essere attivate o disattivate dalla luce. Questo nuovo approccio offre informazioni più approfondite sulle complesse interazioni all’interno del cervello che sono cruciali per i processi di memoria.

Funzione del locus coeruleus

Il locus coeruleus ha un ruolo centrale nel sistema di attivazione reticolare, che comprende anche la formazione reticolare e i nuclei del rafe. Quest’area è cruciale per la consapevolezza, la vigilanza e l’attenzione. Ciò che è particolarmente interessante è che il locus coeruleus rilascia norepinefrina attraverso una via recettoriale accoppiata alle proteine ​​G, che promuove la formazione della memoria e rafforza i ricordi, soprattutto in situazioni stressanti. Gli studi dimostrano che l’attivazione del locus coeruleus può portare ad un aumento del flusso sanguigno in alcune regioni del cervello, evidenziando il suo importante ruolo nella cognizione e nella memoria.

Inoltre, il locus coeruleus è inattivo durante il sonno REM, indicando meccanismi complessi che controllano la memoria e le emozioni. Le irregolarità in quest'area possono portare a varie malattie neuropsichiatriche e neurodegenerative, tra cui la depressione, il disturbo da stress post-traumatico e il morbo di Alzheimer. È quindi fondamentale comprendere meglio come funziona quest’area del cervello per poter sviluppare terapie mirate.

Elaborazione cognitiva e stress

Anche la connessione tra eccitazione e memoria è un aspetto significativo della ricerca. L’eccitazione è definita come un continuum che include sia la sottostimolazione (ad esempio, mancanza di attenzione) che la sovrastimolazione (ad esempio, ipervigilanza). Una forza di eccitazione ottimale può migliorare le prestazioni, mentre livelli di eccitazione sia troppo bassi che troppo alti possono portare a un deterioramento cognitivo. La ricerca mostra che il locus coeruleus svolge un ruolo chiave nelle situazioni stressanti influenzando la formazione della memoria attraverso il rilascio di norepinefrina.

I meccanismi neurali che controllano i diversi stati di eccitazione rimangono ancora oggi un intenso campo di ricerca. Studi storici, come quello di Walter Cannon sulla risposta allo stress e la scoperta dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene, hanno plasmato in modo significativo la comprensione dello stress e dei suoi effetti fisiologici. Oggi, le moderne tecnologie come la risonanza magnetica e gli elettroencefalogrammi (EEG) consentono informazioni più approfondite sui modelli di attività neuronale in diversi stati di eccitazione.

In sintesi, lo studio del locus coeruleus e delle sue interazioni con l’area tegmentale ventrale rappresenta un passo importante verso la comprensione delle basi fisiologiche della memoria e delle emozioni. I risultati dello studio condotto presso l'Università della Ruhr a Bochum aiutano a decifrare i meccanismi fondamentali importanti per diversi disturbi cognitivi ed emotivi. Gli studi futuri aiuteranno a sviluppare approcci terapeutici in quest’area per affrontare le sfide dei disturbi neuropsichiatrici.