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Trasferito un ricordo nelle lumache marine

I biologi dell’Ucla: una ricerca che potrebbe portare a nuovi trattamenti per ripristinare i ricordi e alterare quelli traumatici

[15 Maggio 2018]

I biologi dell’università della California – Los Angelers (Ucla) dicono di aver trasferito un ricordo da una lumaca marina a un’altra, creando una memoria artificiale, iniettando l’RNA da un mollusco all’altro e affermano che «Questa ricerca potrebbe portare a nuovi modi per ridurre il trauma dei ricordi dolorosi con l’RNA e per ripristinare i ricordi persi».

David Glanzman, che insegna  biologia integrativa, fisiologia e neurobiologia all’Ucla e che è l’autore senior dello studio “RNA from Trained Aplysia Can Induce an Epigenetic Engram for Long-Term Sensitization in Untrained Aplysia” pubblicato su eNeuro, la rivista online della Society for Neuroscience, spiega: «Penso che in un futuro non troppo lontano, potremmo potenzialmente usare l’RNA per migliorare gli effetti del morbo di Alzheimer o del disturbo da stress post-traumatico»

Il team di scienziati californiani ricorda che «L’RNA, o acido ribonucleico, è ampiamente conosciuto come messaggero cellulare che produce proteine ​​ed esegue le istruzioni del DNA in altre parti della cellula. Ora si  comprendono altre sue importanti funzioni oltre alla codifica delle proteine, compresa la regolazione di una varietà di processi cellulari coinvolti nello sviluppo e nelle malattie».

I ricercatori hanno dato lievi scosse elettriche alle code della marina Aplysia:  5 shock.  uno ogni 20 minuti, e poi altri 5 dopo 24 ore ed evidenziano che «Gli shock migliorano il riflesso di ritiro difensivo della lumaca, una risposta che mostra per la protezione da potenziali danni». Quando i ricercatori hanno toccato successivamente le lumache, hanno scoperto che quelli a cui erano stati dati gli shock mostravano una contrazione difensiva che durava in media 50 secondi, un tipo semplice di apprendimento noto come “sensibilizzazione”. Mentre nelle lumache che non avevano subito in precedenza scosse elettriche questo riflesso difensivo durava solo circa un secondo.

Glanzman ci tiene a precisare che le lumache marine non sono state ferite in alcun modo: «Queste sono lumache marine quando sono allarmate rilasciano un bellissimo inchiostro viola per nascondersi dai predatori, quindi queste lumache erano allarmate e hanno rilasciato inchiostro, ma non sono state  danneggiate fisicamente dagli shock».

Il giorno dopo la seconda serie di test, gli scienziati hanno quindi estratto l’RNA dai sistemi nervosi sia delle lumache marine che avevano ricevuto gli shock che da quelle che non ne avevano ricevuti. Quindi l’RNA del primo gruppo (sensibilizzato) è stato iniettato in 7 lumache marine che non avevano ricevuto alcuno shock e l’RNA del secondo gruppo è stato iniettato in un gruppo di controllo di altre 7 lumache che non avevano ricevuto nessuno shock. Sorprendentemente, gli scienziati hanno scoperto che le 7 lumache marine che hanno ricevuto l’RNA da quelle a cui erano state somministrate le lievi scosse elettriche si sono comportate  come se avessero loro stesse  ricevuto gli shock, mostrando una contrazione difensiva che è durata in media 40 secondi circa. Come previsto, il gruppo di controllo delle lumache marine non ha mostrato la stessa contrazione lunga.

Glanzman, che è anche membro del Brain Research Institute dell’Ucla, sottolinea: «E’ come se avessimo trasferito la memoria».

Successivamente, i ricercatori hanno aggiunto RNA a delle piastre di Petri contenenti neuroni estratti da lumache diverse che non avevano ricevuto shock. Alcune piastre avevano l’RNA di lumache marine a cui erano stati somministrati elettroshock e alcune piastre contenevano RNA di lumache a cui non erano stati somministrati shock. Alcune piastre contenevano neuroni sensoriali e altre contenevano motoneuroni, che nella lumaca marina sono responsabili del riflesso.

I ricercatori statunitensi spiegano ancora: «Quando a una lumaca marina vengono somministrati elettroshock, i suoi neuroni sensoriali diventano più eccitabili» e la cosa interessante è che hanno scoperto che l’aggiunta di RNA prelevato dalle lumache cui erano stati somministrati gli shock «ha prodotto anche una maggiore eccitabilità nei neuroni sensoriali in una piastra di Petri; non lo ha fatto nei motoneuroni. L’aggiunta di RNA da una lumaca marina a cui non sono stati somministrati gli shock della coda non ha prodotto questa aumentata eccitabilità nei neuroni sensoriali».

Nella comunità delle neuroscienze si è a lungo pensato che i ricordi siano immagazzinati nelle sinapsi (ogni neurone ha diverse migliaia di sinapsi) ma Glanzman ha una visione diversa: crede che i ricordi siano memorizzati nel nucleo dei neuroni. «Se i ricordi fossero conservati nelle sinapsi, il nostro esperimento non avrebbe potuto funzionare in nessun modo  –  ha detto lo scienziato – La lumaca marina è un modello eccellente per studiare il cervello e la memoria. Gli scienziati conoscono meglio la biologia cellulare di questa semplice forma di apprendimento in questo animale rispetto a qualsiasi altra forma di apprendimento in qualsiasi altro organismo. Nella la lumaca marina e negli esseri umani i processi cellulari e molecolari sembrano essere molto simili, anche se la lumaca ha circa 20.000 neuroni nel suo sistema nervoso centrale e si pensa che gli esseri umani ne abbiano circa 100 miliardi. In futuro, è possibile che l’RNA possa essere utilizzato per risvegliare e ripristinare i ricordi che sono diventati dormienti nelle prime fasi della malattia di Alzheimer».

Esistono molti tipi di RNA e, in futuro, Glanzman e il suo team – Alexis Bédécarrats, Shanping Chen, Kaycey Pearce e Diancai Cai – vogliono identificare i tipi di RNA che possono essere utilizzati per trasferire i ricordi.