Ricerche

La scoperta delle 'cellule ovoidali' rimodella la nostra comprensione di come funziona la memoria e potrebbe aprire la porta a nuovi trattamenti per l'Alzheimer, l'epilessia e altro ancora.

Il dott. Mark Cembrowski (a sinistra) e la dottoranda Adrienne Kinman osservano le cellule ovoidali attive nell'ippocampo di un topo. (Fonte: Cembrowski Lab/UBC)

Dai un'occhiata a casa tua e ti ritroverai circondato da comodità familiari: foto della famiglia e amici sul muro, le tue scarpe preferite logore vicino alla porta, uno scaffale ornato di ricordi di viaggio. Oggetti come questi sono incisi nella nostra memoria, modellando chi siamo e ci aiutano a navigare con facilità negli ambienti e nella vita quotidiana.

Ma come si formano questi ricordi? E se potessimo impedire loro di scivolare via in una condizione devastante come il morbo di Alzheimer (MA)? Scienziati dell'Università della Columbia Britannica (UBC) di Vancouver in Canada hanno appena scoperto un pezzo cruciale del puzzle. In uno studio pubblicato su Nature Communications, i ricercatori hanno scoperto un nuovo tipo di cellula cerebrale che ha un ruolo centrale nella nostra capacità di ricordare e riconoscere gli oggetti.

Chiamate 'cellule ovoidali', questi neuroni altamente specializzati si attivano ogni volta che incontriamo qualcosa di nuovo, innescando un processo che immagazzina quegli oggetti nella memoria e ci permette di riconoscerli mesi, potenzialmente anche anni, dopo.

"La memoria di riconoscimento degli oggetti è fondamentale per la nostra identità e per come interagiamo con il mondo", ha affermato il dott. Mark Cembrowski, autore senior dello studio, professore associato di scienze cellulari e fisiologiche alla UBC e investigatore del Djavad Mowafaghian Centre for Brain Health. "Sapere se un oggetto è familiare o nuovo può determinare tutto, dalla sopravvivenza al funzionamento quotidiano e ha enormi implicazioni per le malattie e i disturbi legati alla memoria".

Nascondersi in bella vista

Così chiamate per la forma distinta a uovo del loro corpo cellulare, le cellule ovoidali sono presenti in numero relativamente piccolo all'interno dell'ippocampo di esseri umani, topi e altri animali. Adrienne Kinman, dottoranda del laboratorio del dott. Cembrowski e prima autrice dello studio, ha scoperto le proprietà uniche delle cellule durante l'analisi di un campione cerebrale di topo, quando ha notato un piccolo gruppo di neuroni con espressione genica altamente particolare.

"Si stavano nascondendo proprio lì in bella vista", ha detto la Kinman. "E con ulteriori analisi, abbiamo visto che sono abbastanza diverse dagli altri neuroni a livello cellulare e funzionale e in termini di circuiti neurali".

Per comprendere il ruolo delle cellule ovoidali, la Kinman ha manipolato le cellule nei topi in modo che si illuminassero quando erano attive nel cervello. Il team ha quindi usato un microscopio a singolo fotone per osservare le cellule mentre i topi interagivano con il loro ambiente. Le cellule ovoidali si illuminavano quando i topi incontravano un oggetto sconosciuto, ma man mano che si abituavano ad esso, le cellule smettevano di rispondere. In altre parole, le cellule avevano svolto il loro lavoro: i topi ora ricordavano l'oggetto.

"La cosa straordinaria è la vividezza con cui reagiscono queste cellule quando esposte a qualcosa di nuovo. È raro assistere a un legame così chiaro tra attività cellulare e comportamento", ha detto la Kinman. "E nei topi, le cellule possono ricordare per mesi un singolo incontro con un oggetto, che è un livello straordinario di memoria prolungata per questi animali".

Nuove intuizioni per MA ed epilessia

I ricercatori stanno ora studiando il ruolo delle cellule ovoidali in una serie di disturbi cerebrali. L'ipotesi del team è che quando le cellule diventano disregolate, troppo attive o non abbastanza attive, potrebbero guidare i sintomi di condizioni come il MA e l'epilessia.

"La memoria di riconoscimento è uno dei tratti distintivi del MA: dimentichi dove sono le chiavi o quella foto di una persona che ami. E se potessimo manipolare queste cellule per prevenire o invertire tutto ciò?", ha detto la Kinman. "E nell'epilessia, stiamo vedendo che le cellule ovoidali sono ipereccitabili e potrebbero avere un ruolo nell'iniziare e propagare le crisi, rendendole un obiettivo promettente per nuovi trattamenti".

Per il dott. Cembrowski, scoprire il neurone altamente specializzato ribalta decenni di pensiero convenzionale, per il quale l'ippocampo contiene solo un singolo tipo di cellula che controlla più aspetti della memoria.

"Dal punto di vista delle neuroscienze fondamentali, trasforma davvero la nostra comprensione di come funziona la memoria", ha detto. “Apre la porta all'idea che potrebbero esserci altri tipi di neuroni da scoprire all'interno del cervello, ognuno con ruoli specializzati in apprendimento, memoria e cognizione. Ciò crea un mondo di possibilità che potrebbero rimodellare completamente il modo in cui affrontiamo e trattiamo salute e malattie del cervello".