Un Nobel fra mente e cervello

Soddisfazione per i risultati ottenuti anche grazie a una collaborazione di anni, la gioia per il grande riconoscimento ottenuto da colleghi preziosi con cui continuare a lavorare sul quotidiano: questa per Alessandro Treves, che si occupa di neuroscienze cognitive alla Sissa, la Scuola Internazionale di Studi Superiore di Trieste, è stata la notizia del Nobel per la Medicina dato a John O’Keefe e ai coniugi May-Britt e Edvard Moser. Due scoperte distinte, avvenute a trentaquattro anni di distanza, permettono di comprendere sempre meglio il sistema con cui i neuroni riescono a mappare lo spazio, permettendo di ricostruire la posizione in cui ci si trova, e quindi di orientarsi. Come spiega Alessandro Treves le due scoperte sono una evoluzione l’una dell’altra: “Nel 1971 John O’Keefe, della University College of London, ha scoperto le funzioni delle place cells, che nell’ippocampo dei roditori si attivano quando il topo si trova in un certo luogo. Sono una sorta di computer, che nell’ippocampo permette una codifica dell’informazione spaziale”. Il problema della discrepanza con l’analogo funzionamento in ambito umano, dove l’ippocampo è il luogo in cui hanno sede le memorie autobiografiche – che non hanno solo componenti spaziali: un trauma all’ippocampo porta per esempio ad amnesie, non solo alla perdita della competenza spaziale – potrebbe essere stato risolto dai coniugi May-Britt e Edvard Moser, fondatori del Kavli Institute for System Neuroscience che si trova a Trondheim, in Norvegia. La loro scoperta delle grid cells aggiunge informazioni fondamentali: O’Keefe, che può essere considerato il padre di queste scoperte, negli anni ’70 aveva spiegato come l’attivazione delle place cells o cellule di posizione permetta al ratto di memorizzare la conformazione dello spazio, trasformando il suo ippocampo in una mappa su cui vengono posizionati dei punti di riferimento spaziali che però non hanno una sequenza di attivazione predeterminata: cambiando luogo, cambia anche la rappresentazione cerebrale.
I coniugi Moser invece nel 2005 hanno aggiunto alle osservazioni di O’Keefe la scoperta di una seconda area cerebrale coinvolta nell’orientamento e nel posizionamento spaziale, che precede l’ippocampo nel flusso delle informazioni: la corteccia entorinale dell’ippocampo. Lì si trovano le grid cells, così chiamate perché ogni cellula ha una griglia triangolare – totalmente astratta – che si attiva quando il ratto si trova in uno dei suoi vertici. Le place cells così riflettono le informazioni sulla posizione, che è però finalizzata alla costruzione di memorie episodiche. E, spiega Treves, “La grande notizia che si deriva da questa scoperta è anche una sorta di ‘liberazione’ dell’ippocampo, che a cui finalmente viene restituito un ruolo più complesso del semplice computer spaziale”.
L’istituto norvegese, fondato nel 2002, si avvale di una rete mondiale di “professori associati” – fra cui Treves – che dedicano una percentuale del proprio tempo alla ricerca comune. “Di Limbo (Liminar Investigations of Memory and Brain Organization), il progetto che dirigo qui a Trieste, i Moser apprezzano in particolare il lavoro sui modelli matematici, sono persone con cui lavoriamo da anni e sono riuscito anche a coinvolgerli in un progetto a cui tengo molto, portando Edvard in Israele a gennaio, poche ore prima che gli venisse conferito a New York un premio noto come anticipatore del Nobel: ho raccolto a Jaffa una trentina di neuroscienziati di tutta Europa che si sono confrontati con altrettanti colleghi israeliani”.
O’Keefe, a conclusione di uno dei suoi ultimi articoli, ha scritto che “le neuroscienze cognitive dello spazio sono destinate a emergere come un eccezionale campo integrativo, per testare le teorie che legano la codificazione neurale, l’apprendimento, la memoria e la cognizione”. E fra le motivazioni del Nobel a O’Keefe e ai coniugi Moser si legge che la loro scoperta è “la prima dimostrazione delle basi cellulari per funzione cognitive superiori”, la prima volta in cui viene fatta una correlazione così chiara fra la mente e il cervello.

Ada Treves twitter @atrevesmoked

(8 ottobre 2014)