Nobel 2014 per la Medicina: premiati i neuroni dell’orientamento e della memoria spaziale

Il premio Nobel 2014 per la Fisiologia e per la Medicina è stato conferito all’americano John O’Keefe ed ai coniugi norvegesi Edvard Moser e May-Britt Moser per le loro scoperte sulle cellule che rendono possibile il riconoscimento dei luoghi e l’orientamento nello spazio. 

Gli scienziati appena insigniti del premio Nobel sono stati i primi, dopo Edward Tolman con le sue osservazioni sulle capacità dei ratti di orientarsi nei cosiddetti “labirinti di apprendimento”, a dare una risposta su base scientifica alla questione “esistenziale” sull’origine della capacità dell’uomo di avere percezione della sua posizione nello spazio: nel cervello esistono popolazioni di cellule che elaborano una rappresentazione dell’ambiente circostante, ci permettono di memorizzare gli ambienti ed esplorarli con capacità di orientamento e di percezione della posizione, direzione e velocità di movimento.

John O’Keefe, neuroscienziato dell’University College of London, è stato il primo (era il 1971) a individuare nel cervello (dei ratti), in particolare nell’ippocampo, una popolazione di cellule che permette alle cavie chiuse in una stanza di elaborare una mappa dello spazio che le circonda e memorizzare le informazioni. O’Keefe si rese conto, infatti,  che tali cellule nervose ippocampali, da lui poi chiamate “cellule di posizionamento”, risultavano sempre attive quando un ratto si trovava in un particolare punto della stanza, mentre altre cellule della medesima popolazione si attivavano quando il ratto cambiava posizione. La memoria spaziale, secondo l’ipotesi di O’Keefe, poteva essere dunque il risultato di una complessa combinazione di attivazioni a carico delle cellule di posizionamento, che si attivano e si “spengono” secondo un preciso schema.

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Dopo oltre 30 anni (siamo nel 2005), i neurofisiologi Edvard e May-Britt Moser della Norwegian University of Science and Technology di Trondheim, la quinta coppia sposata ad aver ricevuto il Nobel, si rendono protagonisti di un’altra scoperta che ha fatto ulteriore luce sul sistema di posizionamento del cervello. I due coniugi hanno avuto il merito di aver identificato nella corteccia entorinale mediale delle “cellule griglia”, al cui schema di attivazione si associa la capacità del cervello di generare un sistema di coordinate spaziali  che rende possibile l’orientamento e l’esplorazione dello spazio.  Come una sorta di “GPS biologico”.

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Più recentemente, indagini eseguite con tecniche di imaging cerebrale su pazienti sottoposti ad interventi di neurochirurgia hanno evidenziato la presenza di cellule “place” e “grid” anche nell’uomo, sempre nell’ippocampo e nella corteccia entorinale rispettivamente. Le stesse aree del cervello che si trovano spesso danneggiate nei pazienti affetti da Alzheimer, già ad uno stadio precoce della malattia.

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Lo scorso anno il premio è stato assegnato congiuntamente a James E. Rothman, Randy W. Schekman and Thomas C. Südhof per le loro scoperte sui meccanismi di regolazione del traffico vescicolare nelle cellule.

Fig.1, 2 and 3 Credit: © 2014 The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Illustration and layout: Mattias Karlén

 

Ecco le pubblicazioni dei tre vincitori del premio Nobel per la Medicina 2014:

 

Fonte Immagine: The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Illustration: Mattias Karlén (via ExtremeTech)

 

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