- I ricercatori hanno studiato i meccanismi neuronali alla base del declino cognitivo nei ratti.
- La loro ricerca ha suggerito che alcuni individui anziani possono essere resilienti al declino cognitivo, nonostante sperimentino effetti legati all'età a livello neuronale.
- I ricercatori hanno concluso che ulteriori ricerche su questi meccanismi compensatori potrebbero aiutare a sviluppare trattamenti per il declino cognitivo legato all'età.
La ricerca suggerisce che l'ippocampo, un'area del cervello responsabile della memoria, esegue due processi complementari: la separazione del modello e il completamento del modello.
Il completamento del modello potrebbe essere descritto come la capacità di ricordare di aver visitato un luogo quando ci torni un mese dopo, anche se alcuni dettagli sono cambiati.D'altra parte, la separazione del modello consiste nel ricordare quali conversazioni sono avvenute durante ogni visita e non confonderle tra loro.
Man mano che gli esseri umani e i roditori invecchiano, le loro capacità di separazione dei modelli
Uno studio diretto dell'effetto della rete CA3 sulla memoria potrebbe aiutare i ricercatori a sviluppare trattamenti per migliorare i problemi di memoria legati all'età.Più recentemente, i ricercatori hanno studiato come questa rete CA3 ha influenzato le capacità di memoria di ratti giovani e anziani.
I ricercatori hanno scoperto che alcuni ratti anziani potrebbero comportarsi in modo simile ai giovani ratti nei compiti di memoria, anche se i loro cervelli mostravano deficit nella separazione dei modelli.
Lo studio è stato pubblicato in
Studi sui ratti
Per lo studio, i ricercatori hanno ottenuto quattro ratti giovani (di età compresa tra 3 e 6 mesi) e 14 ratti più anziani (di età compresa tra 22 e 26 mesi). Per cominciare, i topi sono stati sottoposti a test comportamentali in un labirinto d'acqua.
Hanno quindi subito un intervento chirurgico di impianto hyperdrive in modo che i ricercatori potessero monitorare il bordo laterale della loro regione cerebrale CA3.
Successivamente, sono stati addestrati per otto giorni per individuare una piattaforma di fuga sommersa in una vasca labirinto d'acqua.Ogni sesta volta nel labirinto era considerata una "prova con la sonda" e non includeva alcuna piattaforma di fuga per i primi 30 secondi.
I ricercatori hanno utilizzato i punteggi medi di prossimità della ricerca dei ratti durante queste prove di sonda per calcolare un indice di apprendimento.I topi con un punteggio superiore a 240 sono stati classificati come "invecchiati con problemi di memoria", mentre quelli con un indice di apprendimento inferiore a 240 erano "invecchiati senza problemi di memoria".
I ricercatori hanno quindi analizzato ulteriormente le capacità cognitive dei topi durante le sessioni di foraggiamento, l'allenamento su pista circolare e ulteriori test sui labirinti d'acqua.
Come previsto, hanno scoperto che i ratti più anziani con problemi di memoria si comportavano peggio in vari compiti rispetto ai ratti più giovani e che ciò corrispondeva all'iperattività in alcune parti dell'area CA3 dell'ippocampo.
Hanno anche scoperto, tuttavia, che alcuni dei ratti anziani senza problemi di memoria si comportavano in modo simile ai giovani ratti, anche se mostravano segnidelle stesse variazioni nelle rispettive regioni CA3.
Meccanismi sottostanti
Per spiegare i risultati, i ricercatori hanno notato che in condizioni neurologiche come l'Alzheimer e il Parkinson, c'è poco deficit comportamentale fino al superamento di una soglia.
Hanno detto che questo potrebbe spiegare perché alcuni ratti più anziani si sono comportati in modo simile ai ratti più giovani, dato che i loro punteggi nei labirinti si sono verificati su un continuum tra i punteggi dei ratti più giovani e quelli dei più anziani più compromessi.
Alla domanda sui meccanismi sottostanti, Heekyung Lee, del Knierim Lab della John Hopkins University e autore principale dello studio, ha detto a Medical News Today che i neuroni inibitori potrebbero svolgere un ruolo.
"Il numero di neuroni inibitori diminuisce con l'età nell'ippocampo. Il lavoro precedente […] ha dimostrato che mentre i neuroni inibitori in più sottoregioni dell'ippocampo diminuiscono sia nei ratti anziani non compromessi (AU) che con problemi di memoria (AI), i neuroni inibitori specificamente nell'ilo della sottoregione del giro dentato diminuiscono nell'IA, ma non topi AU,”Lee ha spiegato.
“È interessante notare che esistono complesse connessioni di feedforward e feedback tra il giro dentato e il CA3 prossimale, due sottoregioni che supportano i calcoli di separazione dei modelli. L'equilibrio tra eccitazione e inibizione gioca un ruolo essenziale nelle dinamiche di rete", ha aggiunto.
"Un possibile meccanismo di compensazione nei ratti [anziani] [con memoria intatta] può essere che la conservazione dei neuroni inibitori esclusivamente nella regione dell'ilo [del cervello] potrebbe essere sufficiente per superare lo squilibrio di eccitazione-inibizione legato all'età per favorire la separazione del modello".
— Heekyung Lee, autore dello studio
Dott.Tara Swart Bieber, neuroscienziata e professoressa alla MIT Sloan School of Management, ha detto a MNT che anche la neuroplasticità potrebbe avere un ruolo.
“È probabile che la neuroplasticità, la capacità di ricablare il nostro cervello per tutta la vita, sia il meccanismo alla base di questa compensazione. Sebbene più difficile in età avanzata, è possibile stabilire nuove connessioni che possono aggirare percorsi che sono diventati deboli. […] Inoltre, le persone possono riprendersi completamente dopo un ictus o un intervento chirurgico al cervello”, ha detto.
I prossimi passi
I ricercatori hanno concluso che sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere i meccanismi di compensazione nei ratti anziani senza problemi di memoria per capire come prevengono il declino cognitivo legato all'età.
Alla domanda sulle future direzioni della ricerca, Lee ha affermato che determinare diversi sottotipi di neuroni sarebbe la chiave per le terapie mirate.
"La ricerca futura per capire perché i neuroni inibitori sono vulnerabili all'invecchiamento può aiutare a scoprire strategie terapeutiche per aumentare l'inibizione nell'ippocampo per aiutare a migliorare i problemi di memoria legati all'età".
— Heekyung Lee, autore dello studio
"Inoltre, esistono diversi sottotipi di neuroni inibitori e la comprensione della specificità funzionale di ciascun sottotipo può consentire un intervento mirato", ha aggiunto.
Dott.Bieber ha anche affermato che la ricerca sulle abitudini di vita che possono aiutare le persone anziane a gestire l'età in modo più efficiente potrebbe anche migliorare la comprensione di questi meccanismi di compensazione.
Alla domanda più in generale sulla prevenzione del declino della memoria legato all'età, il Dr.Bieber ha detto:
"Accettare un nuovo apprendimento per tutta la vita, ovvero un'attenzione abbastanza intensa da cambiare il tuo cervello, ad esempio imparare una nuova lingua, sport, strumento musicale, ecc. è la cosa migliore che puoi fare per il tuo cervello in età adulta".
