Ricerche

Neurone neonato (verde e viola) nel tessuto cerebrale di paziente umano con epilessia. (Fonte: Aswathy Ammothumkandy/Bonaguidi Lab/USC STEM CELL, CC BY-SA)

Il tuo cervello può ancora creare nuovi neuroni quando sei adulto. Ma in che modo la nascita rara di questi nuovi neuroni contribuisce alla funzione cognitiva? I neuroni sono le cellule che regolano la funzione cerebrale e sei nato con la maggior parte dei neuroni che avrai durante la tua vita.

Mentre il cervello subisce gran parte del suo sviluppo durante la prima infanzia, regioni specifiche del cervello continuano a generare nuovi neuroni nell'età adulta, sebbene a un ritmo molto più basso. Che questo processo di neurogenesi avvenga effettivamente negli adulti e quale funzione abbia nel cervello è ancora oggetto di dibattito tra gli scienziati.

Ricerche passate hanno dimostrato che le persone con epilessia o con Alzheimer e altre demenze sviluppano meno neuroni da adulti rispetto alle persone senza queste condizioni. Tuttavia, non sappiamo se l'assenza di nuovi neuroni contribuisce alle sfide cognitive che hanno di fronte i pazienti con questi disturbi neurologici.

Facciamo parte di un team di ricercatori sulle cellule staminali, neuroscienziati, neurologi, neurochirurghi e neuropsicologi. La nostra ricerca appena pubblicata rivela che i nuovi neuroni che si formano nel cervello adulto sono legati a come impari ascoltando altre persone.

Nuovi neuroni e apprendimento

I ricercatori sanno che i nuovi neuroni contribuiscono alla memoria e all'apprendimento nei topi. Ma negli esseri umani, le sfide tecniche di identificare e analizzare nuovi neuroni nel cervello adulto, combinate con la loro rarità, avevano portato gli scienziati a dubitare del loro significato per la funzione cerebrale.

Per scoprire la relazione tra neurogenesi adulta e funzione cognitiva, abbiamo studiato pazienti con epilessia resistente ai farmaci. Questi pazienti sono stati sottoposti a valutazioni cognitive prima, e hanno donato il tessuto cerebrale durante le procedure chirurgiche per curare le convulsioni. Per vedere se la quantità di nuovi neuroni di un paziente è associata a specifiche funzioni cognitive, abbiamo cercato al microscopio i marcatori della neurogenesi.

Abbiamo scoperto che i nuovi neuroni nel cervello adulto sono legati a un declino cognitivo ridotto, in particolare nell'apprendimento verbale, quanto si apprende ascoltando gli altri. Questo è stato molto sorprendente per noi. Nei topi, nuovi neuroni sono noti per aiutarli a imparare e navigare in nuovi spazi attraverso l'esplorazione visiva. Tuttavia, non abbiamo osservato una connessione simile tra nuovi neuroni e apprendimento spaziale nelle persone.

Migliorare la cognizione

Parlare con gli altri e ricordare quelle conversazioni è parte integrante della vita quotidiana per molte persone. Tuttavia, questa funzione cognitiva cruciale declina con l'età e gli effetti sono più gravi con i disturbi neurologici. Man mano che crescono le popolazioni invecchiate, aumenterà l'onere del declino cognitivo sui sistemi di assistenza sanitaria in tutto il mondo .

La nostra ricerca suggerisce che il legame tra neuroni neonati e apprendimento verbale può essere fondamentale per lo sviluppo di trattamenti per ripristinare la cognizione nelle persone. Migliorare la generazione di nuovi neuroni potrebbe essere una strategia potenziale per migliorare la salute del cervello e ripristinare la cognizione nell'invecchiamento e nelle persone con epilessia o demenza.

Ma per ora, queste idee sono solo obiettivi e tutti i trattamenti futuri sono molto lontani. È importante sottolineare che la nostra scoperta, che i nuovi neuroni funzionano in modo diverso nei topi e nell'uomo, sottolinea la necessità critica di studiare funzioni biologiche come la neurogenesi nelle persone, quando possibile. Ciò garantirà che la ricerca condotta su modelli animali, come i topi, sia rilevante per le persone e possa tradursi in strategie cliniche.

Gli attuali farmaci per l'epilessia puntano principalmente a ridurre le convulsioni, e meno ad affrontare l'esperienza dei pazienti con declino cognitivo. Per migliorare i risultati cognitivi dei pazienti, abbiamo iniziato un esperimento clinico incentrato sul potenziamento della produzione di neuroni e della cognizione dei pazienti con epilessia, attraverso l'esercizio aerobico. Siamo attualmente nella fase 1 dello studio clinico, quella che cerca di stabilire la sua sicurezza. Finora, 2 pazienti l'hanno terminato con successo e in sicurezza. Abbiamo in programma di reclutare altri 8 pazienti perché si esercitino e completare questa fase.

Unendo la scienza di base in laboratorio e la ricerca clinica nelle persone, la maggiore comprensione della rigenerazione del cervello potrebbe aiutare a sostenere la sua salute per tutta la durata della vita.