Scoperta Rivoluzionaria: Come le Cellule Cerebrali Comunicano per Attivare la Memoria

Un nuovo studio svela il meccanismo che collega l'attività neuronale all'espressione genica fondamentale per l'apprendimento.

Un recente studio ha rivelato un percorso fondamentale che collega l’attività delle cellule cerebrali all’attivazione dei geni cruciali per l’apprendimento e la memoria. Questa ricerca, pubblicata nel prestigioso Journal of Neuroscience, offre nuove prospettive su come i neuroni comunichino su lunghe distanze all’interno del cervello, risolvendo un enigma riguardante il modo in cui i segnali provenienti da sinapsi distanti riescano a raggiungere il nucleo cellulare per attivare l’espressione genica.

La comunicazione tra le cellule cerebrali

I ricercatori hanno scoperto un meccanismo chiave che permette alle cellule cerebrali di trasmettere segnali vitali dai loro dendriti, le estensioni ramificate che ricevono input sinaptici, fino al nucleo. Qui avviene l’attivazione dei geni essenziali per i processi di apprendimento e memoria. Questo studio ha messo in luce il legame tra l’attività sinaptica e l’espressione genica, evidenziando i processi molecolari che sostengono la formazione della memoria.

Un sistema di relay per l’apprendimento

Mark Dell’Acqua, professore di farmacologia presso l’Università del Colorado Anschutz Medical Campus e autore senior della ricerca, ha sottolineato l’importanza di questi risultati. Essi illuminano un meccanismo critico che collega l’attività sinaptica locale ai cambiamenti più ampi nell’espressione genica, necessari per l’apprendimento e la memoria. Dell’Acqua ha descritto l’articolo come una scoperta fondamentale nel campo della neuroscienza.

Il viaggio dei segnali neuronali

Il nucleo, sede del controllo genico che modifica la funzione neuronale, si trova a una notevole distanza dai dendriti. Questa ricerca si concentra sulla proteina legante l’elemento di risposta al cAMP, nota come CREB, un fattore di trascrizione fondamentale per la regolazione di geni che influenzano i cambiamenti dinamici nelle sinapsi. Nonostante il ruolo ben documentato del CREB nel supportare l’apprendimento e la memoria, i meccanismi precisi che portano alla sua attivazione rimangono poco chiari.

Tecniche avanzate di microscopia

Grazie all’uso di tecniche di microscopia avanzata, la studentessa laureata Katlin Zent ha identificato un meccanismo di relay cruciale. Questo meccanismo coinvolge l’attivazione di recettori e canali ionici che generano segnali di calcio, permettendo una comunicazione rapida dai dendriti remoti al nucleo del corpo cellulare del neurone.

Implicazioni per il trattamento dei disturbi della memoria

Questa ricerca offre l’opportunità di esplorare come questi percorsi vengano alterati in diverse condizioni patologiche. Dell’Acqua ha affermato che sarà possibile identificare quali parti di questo nuovo meccanismo vengono compromesse, fornendo una comprensione più chiara di come questo percorso influisca sull’apprendimento e sulla memoria. Le scoperte evidenziano potenziali obiettivi per interventi terapeutici mirati a condizioni come la malattia di Alzheimer.

Riferimento

Zent, K. H., & Dell’Acqua, M. L. (2025). Sinapse-al-nucleo ERK CREB Segnalazione trascrizionale richiede propagazione Ca2+ da dendriti a soma mediata da canali Ca2+ voltaggio-dipendenti di tipo L. Journal of Neuroscience. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1216-24.2024.