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Così la mente “salva” i ricordi

di Fondazione F.Turati Onlus | 10 aprile 2012

Oggi tendiamo a pensare al nostro cervello come a un computer. Tuttavia, anche accettandola per buona senza addentrarci nelle dispute su cosa sia veramente la coscienza umana, siamo ancora lontani dall’aver definito le componenti del nostro ‘computer biologico’.

Per esempio: sappiamo che il cervello è in grado di immagazzinare informazioni, ma abbiamo un’idea estremamente vaga dei meccanismi che usa per ‘salvare’ i dati. Il formarsi di un ricordo viene associato con il rafforzamento di connessioni tra i neuroni. Tuttavia queste avvengono tramite membrane sinaptiche soggette a continui cambiamenti, che mal si concilia con la persistenza dei ricordi. Deve esserci un meccanismo con cui il cervello fissa i ricordi in modo più stabile, e di cui si serve per ristabilire le connessioni neuronali quando sono utili. Ora un’equipe di scienziati dell’Università canadese di Alberta ritiene di aver identificato tale meccanismo.

Lo studio, firmato da Jack Tuszynski, Jack Craddock e Stuart Hameroff dell’Università dell’Arizona, prende spunto da un altro lavoro in cui si è dimostrato che la proteina CaMkII (calcio-calmodulina dipendente chinasi complesso II), ha un ruolo importante nel rafforzamento e cancellazione delle strutture sinaptiche legate ai ricordi. La geometria della CaMkII corrisponde a quella della tubulina, proteina dei microtubuli presenti nei neuroni cerebrali. I ricercatori hanno ipotizzato che la CaMkII potesse legarsi con la tubulina, andando a costituire un memoria permanente.

L’ipotesi è stata verificata con modelli computerizzati delle molecole e dei loro legami elettrostatici. Questi hanno confermato che CaMkII e tubulina sono in grado di legarsi, ed è stato verificato un processo in cui la forma delle sinapsi può essere memorizzata nei neuroni attraverso queste molecole. In particolare, la CaMkII ha una struttura esagonale in cui a ogni vertice c’è un gruppo chinasi che può essere fosforilato o meno; ciascuno di essi può essere considerato l’equivalente biologico di un bit di informazione (valore 0 se la fosforilazione è assente, 1 se presente), mentre la molecola nel suo insieme costituirebbe un ‘byte’ di 6 bit. Ovviamente, anche se questo meccanismo venisse confermato, siamo ancora lontani dal poter ‘leggere’ i ricordi presenti nel cervello, e magari copiarli su un pc. Ma la scoperta potrebbe avere utilizzi pratici per la produzione di farmaci contro il morbo di Alzheimer, uno sviluppo che Tuszynski ha già preannunciato.

Articolo di Marco Passarello tratto da Il Sole 24 ore

Ufficio Comunicazione della Fondazione F.Turati