Ecco come funziona (e invertire!) il processo di apprendimento

I neurobiologi della KU Leuven hanno scoperto in che modo la molecola Neuromedina U svolge un ruolo cruciale nel nostro processo di apprendimento. La proteina consente infatti al cervello di richiamare i ricordi negativi e, come tale, di imparare dal passato. I risultati del loro studio sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications.

Per esempio, se l’assunzione di un certo tipo di cibo o bevanda vi ha fatto ammalare in passato, il cervello suggerirà di evitare la sua nuova assunzione in occasioni future. Allo stesso modo, è possibile evitare una situazione scomoda che vi ha reso ansiosi in passato attraverso l’alimentazione di un naturale processo di apprendimento, che si basa su ricordi spiacevoli o negativi, e che risulta essere estremamente importante per il proprio benessere.

Ebbene, se quanto sopra era ben noto ai ricercatori, non lo era il suo meccanismo chimico, ovvero la base molecolare che supporta il processo di apprendimento.

Un nuovo studio condotto dalla Divisione di Fisiologia Animale e Neurobiologia della KU Leuven getta ora una nuova luce sulla questione. I ricercatori hanno studiato il C. elegans e hanno scoperto che la proteina Neuromedina U gioca un ruolo chiave nell’alimentare i ricordi negativi, agendo come una molecola di “segnalazione” che permette ai neuroni di comunicare tra loro.

L’esperimento, peraltro, è stato effettuato sui vermi. “La comunicazione tra le cellule cerebrali è sorprendentemente simile tra i vermi e gli esseri umani”, spiega la professoressa Isabel Beets. “Mentre i vermi di C. elegans hanno solo circa 300 neuroni, il loro cervello produce molte molecole di segnalazione simili a quelle del cervello umano. Quindi, studiando C. elegans possiamo anche imparare di più sul cervello umano”.

Inoltre, il verme è in grado di imparare dalle esperienze passate, dice ancora Beets. “I vermi sono intrinsecamente attratti dal sale perché lo associano alla presenza di cibo. Tuttavia, se entrano in contatto con il sale quando non c’è cibo presente, questo si traduce in un’associazione negativa. In altre parole, il verme preferisce evitare il sale”.

Partendo da quanto sopra, è stato scoperto che l’inattivazione del gene responsabile del Neuromedina U possa cambiare il comportamento dei vermi – sottolinea il dottorando Jan Watteyne, autore principale dello studio. “Abbiamo scoperto che la proteina gioca un ruolo molto specifico nel processo di apprendimento: assicura che il verme sia in grado di imparare dalle esperienze passate. Se il verme incontra un ambiente salato senza cibo, in futuro eviterà il sale. Tuttavia, se blocchiamo temporaneamente Neuromedin U, il verme dimentica questa prima esperienza e viene attirato di nuovo verso il sale. Questo significa che la proteina non aiuta a creare l’associazione, ma aiuta a ricordarla”.

“È chiaro che la molecola di segnalazione Neuromedina U svolge un ruolo cruciale nell’apprendimento e nella memoria, e più specificamente nel recupero dei ricordi negativi. Questo ci porta a sospettare che anche altre molecole simili, i cosiddetti neuropeptidi, svolgano queste funzioni specifiche” – aggiunge Watteyne.

“Le nostre scoperte sui vermi sono un buon punto di partenza per ulteriori ricerche sulle funzioni cognitive di altri animali. Sappiamo che Neuromedina U si trova anche in molti altri organismi e nel cervello umano”, dichiara la professoressa Liliane Schoofs. “Una buona conoscenza di questi meccanismi di base è quindi fondamentale per comprendere meglio i complessi processi del cervello umano”.