Neuroscienze e Malattie neurologiche

Come facciamo a ricordare le esperienze emotive associate ai suoni?

Tutti noi ricordiamo il suono della voce della nonna che ci riempiva di affetto o, al contrario, di una professoressa particolarmente severa. Nel presente progetto, abbiamo identificato alcuni dei correlati neurali che consentono di formare e di conservare a lungo queste memorie emotive

Suoni associati a eventi piacevoli o traumatici acquisiscono un forte connotato affettivo, piacevole o sgradevole. Tramite un approccio multidisciplinare che include tecniche di analisi comportamentale, registrazioni elettrofisiologiche e biologia molecolare, nel corso del nostro progetto abbiamo scoperto che nella parte del cervello deputata all’elaborazione dei suoni, la corteccia uditiva, esistono neuroni la cui attività si modifica in base al connotato emotivo associato all’esperienza sensoriale. Alcuni neuroni aumentano la propria attività se i suoni sono associati a eventi sgradevoli, mentre altri neuroni lo fanno in risposta a suoni associati a esperienze piacevoli. Suoni simili ma privi di alcuna componente emotiva non attivano questi neuroni. Inoltre, il blocco di una di queste due popolazioni di neuroni porta alla perdita dei ricordi legati all’esperienza emotiva vissuta precedentemente.

Come fanno questi neuroni corticali a memorizzare le esperienze emotive associate ai suoni? Perché ciò avvenga, abbiamo scoperto che è necessaria la formazione di nuovi contatti sinaptici all’interno della corteccia uditiva. Più in dettaglio, abbiamo osservato una crescita dei contatti tra neuroni, in particolare un aumento del numero delle spine dendritiche. Questi cambiamenti avvengono solo nelle aree coinvolte dal processo di memorizzazione, come la corteccia uditiva, ma non nelle altre strutture cerebrali. Abbiamo anche scoperto che le modificazioni alla base dei processi mnemonici coinvolgono sia i neuroni principali sia gli interneuroni, le cellule inibitorie che regolano l’attività dei neuroni principali cosicché i ricordi siano precisi e specifici. La disfunzione nel funzionamento degli interneuroni ha determinato seri deficit delle capacità cognitive e un eccessivo aumento dell’eccitabilità corticale.

Affinché possano avere luogo i processi di rimodellamento sinaptico, alla base della formazione della memoria devono essere funzionanti specifici processi cellulari. In particolare, abbiamo scoperto che una proteina che si trova all’interno delle spine dendritiche, nota come p140Cap, ha un ruolo cruciale in questi processi. L’assenza di questa molecola determina una forte diminuzione sia dei processi di rimodellamento sinaptico sia dei fenomeni di apprendimento e memoria. Una seconda via di segnalazione intracellulare risultata importante è quella definita Akt/mTOR. Potenziandone l’attività, abbiamo osservato un notevole aumento sia dei processi di plasticità cerebrale sia delle capacità mnemoniche, che persistono per periodi di tempo più prolungati e con un’intensità maggiore.
In conclusione, col presente studio abbiamo iniziato a delineare i meccanismi neuronali che all’interno di specifiche aree cerebrali portano alla formazione dei ricordi delle esperienze emotive pregresse, mostrando anche come la manipolazione di tali processi possa migliorare o danneggiare la capacità di ricordare tali esperienze.


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autore

Benedetto Sacchetti
Dipartimento

Neuroscienze "Rita Levi Montalcini"
Pubblicato il

29 Dicembre 2016

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