Invecchiamento, il segreto una cellula nel cervello

Una sorta di centralina,che regola l’avanzamento dell’invecchiamento. Un team di scienziati dell’Albert Einstein college of medicine l’hanno trovata nel cervello: le cellule staminali che si trovano nell’ipotalamo decidono la velocità dell’invecchiamento del corpo. Questa formidabile scoperta, è stata vista sui topi, continuando la ricerca si possono avere valide alternative per contrastare le malattie dall’avanzamento dell’età e avvicinarsi sempre più verso un elisir di lunga vita. come riferisce uno studio pubblicato online su ‘Nature’.


L’ipotalamo era già noto per regolare processi importanti tra cui crescita, sviluppo, riproduzione e metabolismo. In un precedente studio, gli stessi ricercatori hanno concluso che l’ipotalamo regola anche l’invecchiamento in tutto il corpo. Ora però hanno individuato in quest’area le particolari cellule che controllano l’invecchiamento: si tratta di una piccola popolazione di staminali neurali adulte, note per essere responsabili della formazione di nuovi neuroni cerebrali.
La nostra ricerca dimostra che il numero delle cellule staminali neurali dell’ipotalamo declina naturalmente nel corso della vita dell’animale, e questo calo accelera l’invecchiamento“, afferma l’autore senior dello studio Dongsheng Cai, professore di farmacologia molecolare. “Ma abbiamo anche scoperto che gli effetti di questa perdita non sono irreversibili. Ricostituendo queste cellule staminali o le molecole che producono, è possibile rallentare e persino invertire vari aspetti dell’invecchiamento in tutto il corpo“.

Quante volte sei entrato in una stanza e hai dimenticato quello che eri andato a fare?
Hai cercato chiavi misteriosamente scomparse?
Hai dimenticato il nome di qualcuno che dovresti conoscere?
Momenti di dimenticanza capitano a tutti, anche ai giovani. Ma quando si invecchia, la dimenticanza potrebbe farci chiedere se stiamo perdendo l’acutezza mentale. Lo spettro della malattia di Alzheimer può anche profilarsi nella nostra mente. Tali sensazioni sono naturali-sondaggi suggeriscono che la disfunzione cognitiva è tra i problemi di salute più temuti— e può essere confortante conoscere i fatti, capire la differenza tra i cambiamenti “normali” e una malattia grave, e prendere misure per migliorare la propria salute cerebrale.
Gli scienziati parlano di invecchiamento cerebrale in termini generali di cambiamenti cognitivi relativi alle capacità mentali, tra cui il ragionamento, l’attenzione, l’immaginazione, l’intuizione, le funzioni esecutive – quali pianificazione e processo decisionale, e persino l’apprezzamento della bellezza. Ma per la maggior parte di noi, la memoria è la preoccupazione principale.

Ogni esperienza, che si tratti di risolvere un problema matematico, di colpire una palla con una mazza o di sentire il calore del sole, viene rappresentata nel cervello come schemi di segnali elettrici e chimici che viaggiano tra cellule nervose. Ogni pensiero, azione o percezione sensoriale stimola gruppi distinti di cellule nervose e sostanze chimiche cerebrali. Si può immaginare ogni cellula come un musicista in un’elaborata orchestra sinfonica, che suona le sue note individuali in armonia con le altre sezioni dell’orchestra. Il concerto che ne emerge è il comportamento umano.

Le cellule nervose, o neuroni, sono i cavalli da tiro del cervello. Le loro fibre, o assoni, formano connessioni chiamate sinapsi con altri neuroni. Quando viene attivato, un neurone invia correnti elettriche di basso livello verso il suo assone, rilasciando sostanze chimiche cerebrali (neurotrasmettitori) che si diffondono attraverso uno spazio microscopico e si legano ai recettori del neurone ricevente. Ciò innesca una cascata di eventi chimici che passano il segnale lungo l’assone, come un corridore in una staffetta.
Quando eseguiamo o proviamo qualcosa più volte, come ad esempio fare pratica con uno strumento musicale, attiviamo lo stesso circuito sinaptico ripetutamente. Queste ripetizioni migliorano l’efficienza del circuito e codificano l’esperienza o il comportamento come un ricordo duraturo.

Come si formano i ricordi
La memoria è una serie di processi interconnessi che includono la registrazione delle informazioni, la loro codifica in connessioni neuronali per l’archiviazione e il successivo recupero o richiamo.
Gli scienziati ritengono che l’ippocampo, l’amigdala e le strutture circostanti formino il nucleo del sistema di acquisizione dei ricordi da parte del cervello. Questi sono collegati tramite percorsi elaborati di circuiti neurali alla corteccia cerebrale, caratterizzata da pieghe e creste irregolari sulla superficie cerebrale in cui sono immagazzinati i ricordi a lungo termine.
Sembra che Il cervello abbia sistemi diversi ma sovrapposti per i due tipi principali di memoria, dichiarativa e non dichiarativa.
La memoria dichiarativa (chiamata anche esplicita) può essere richiamata consciamente e descritta verbalmente. Include fatti, persone, luoghi e cose con cui veniamo in contatto. I ricordi dichiarativi coinvolgono principalmente i lobi temporali del cervello, in particolare l’ippocampo e la corteccia prefrontale (PFC), dove, a quanto pare, hanno origine le funzioni intellettive superiori. Ma gli aspetti di un ricordo vengono distribuiti anche nelle aree sensoriali. Per esempio, ci “ricordiamo” di un volto nel lobo occipitale che elabora la vista.
La memoria non dichiarativa (implicita) è la capacità relativa alle competenze e alle procedure di apprendimento, tra cui le abilità motorie, come quelle impiegate quando si gioca a calcio o si balla. I ricordi non dichiarativi interessano strutture cerebrali esterne ai lobi temporali, tra cui l’amigdala e le aree relative al movimento, come il cervelletto e la corteccia motoria.
“L’apprendimento è il modo in cui si acquisiscono nuove informazioni che riguardano il mondo circostante e la memoria è il modo in cui si archiviano tali informazioni nel corso del tempo”, dice Eric R. Kandel, M.D., vice presidente della Dana Alliance for Brain Initiatives e vincitore del Premio Nobel in Fisiologia o Medicina nel 2000 per il suo lavoro sulle basi molecolari della memoria. “Non esiste memoria senza apprendimento, ma esiste apprendimento senza memoria”, dice Kandel, perché “si possono apprendere cose e dimenticarle immediatamente.”

In altre parole, non tutto l’apprendimento si trasforma in ricordi duraturi. Cerchiamo e ci ricordiamo di un numero di telefono giusto per il tempo di comporlo. Questa cosiddetta “memoria di lavoro” richiede ancora apprendimento, ma non nel lungo termine.
Definizioni scientifiche a parte, per la maggior parte di noi “apprendere” significa fissare i ricordi che restano. Imparare un nuovo passo di danza, imparare a suonare uno strumento musicale o imparare il nome di una persona appena conosciuta, sono tutte attività che richiedono la codifica e la memorizzazione delle informazioni da parte del cervello.
Il ciclo di imparare, ricordare e scordare continua per tutta la vita.
Ma ricordi anche ben codificati possono sbiadire: impariamo e poi dimentichiamo. Quanto ci si ricorda di quello che si è imparato a scuola? Formule algebriche? Forse per un matematico. Analizzare frasi? Forse per uno scrittore.
Il punto è che si può aver imparato queste cose e magari averne superato l’esame a pieni voti, ma se non le si usa quotidianamente, ci si trova in difficoltà a ricordarne i dettagli. Il ciclo di imparare, ricordare e scordare continua per tutta la vita.
Infatti, quando si tratta di funzioni cerebrali, la dimenticanza può essere importante quasi quanto il ricordo: sarebbe inefficiente per il cervello conservare ogni piccola informazione a cui siamo esposti. Il modo in cui il cervello discrimina ciò che va archiviato nella memoria a lungo termine e ciò che va dimenticato è una questione di continuo dibattito ed è influenzato da molti fattori, tra cui lo stato emotivo, il livello di stress, l’ambiente, i ricordi precedenti, i pregiudizi e le percezioni.

L’apprendimento e la memoria modificano il cervello
Mentre svolgiamo le nostre attività quotidiane, il cervello è in uno stato di attivazione continua, con i vari sistemi interconnessi per organizzare le nostre risposte all’ambiente esterno in termini di pensieri e comportamenti.
Il cervello si adatta costantemente alle nuove informazioni che riceve: il cervello cambia ogni volta che impariamo qualcosa.
“Il cervello adulto, e anche il cervello adulto che invecchia, è perfezionato dall’esperienza sia per quanto riguarda le sue prestazioni sia per le sue capacità, essenzialmente organizzandosi in base alla sua esperienza per prepararsi al futuro”, disse William T. Greenough, Ph.D., un membro ora scomparso della Dana Alliance e neurobiologo dell’University of Illinois, Urbana-Champaign. “Dal momento che uno dei migliori predittori di esigenze future è l’esigenza del passato, avere un cervello perfettamente sintonizzato sulle precedenti esperienze è l’ideale.”
La capacità del cervello di cambiare strutturalmente attraverso l’apprendimento è ciò che gli scienziati chiamano plasticità.

L’incredibile cervello plastico
Molto di ciò che sappiamo sui processi cerebrali alla base dell’apprendimento proviene da studi di animali da laboratorio in situazioni sperimentali.
Di seguito sono riportati alcuni tra i cambiamenti del cervello che si verificano con l’apprendimento:
Connessioni sinaptiche: quando gli animali da laboratorio sono allevati in ambienti “arricchiti” con molte più opportunità per nuove esperienze, i loro neuroni formano sinapsi più numerose e più grandi di quelle degli animali allevati in gabbie semplici.
Capillari: i piccoli vasi sanguigni che irrorano il cervello crescono quando gli animali vivono in ambienti complessi in cui possono fare esercizio liberamente. Capillari più densi migliorano il flusso di sangue e ossigeno al tessuto cerebrale, che può avere effetti benefici sui neuroni e sostanze neurochimiche.
Cellule di supporto: la ricerca sugli animali dimostra che le cellule gliali, che nutrono e supportano i neuroni, crescono in grandezza e numero in risposta agli ambienti complessi. Questi cambiamenti sono considerati di vitale importanza per la plasticità sinaptica.
Mielinizzazione: i dati sugli animali suggeriscono che l’apprendimento aumenta la mielina, ossia la guaina adiposa che avvolge gli assoni, che migliora la trasmissione del segnale nervoso. L’ispessimento sembra particolarmente pronunciato nel corpo calloso, l’insieme di assoni che collega l’emisfero destro e sinistro del cervello.
Nascita di nuovi neuroni: gli scienziati hanno scoperto una forte correlazione tra l’apprendimento e la neurogenesi (generazione di nuovi neuroni) nell’ippocampo. Quando i ricercatori aumentano la neurogenesi sperimentalmente gli animali imparano meglio. La riduzione della neurogenesi ha l’effetto opposto.
Formazione di nuove proteine: la trasformazione delle informazioni di nuova acquisizione in ricordi a lungo termine attiva un interruttore genetico che stimola la formazione di proteine. La riesposizione a nuove informazioni ripete il processo, stabilizzandone la codifica. Se gli scienziati bloccano l’interruttore sperimentalmente, possono impedire la formazione di ricordi a lungo termine. Una componente chiave di questo processo sembra essere il potenziamento a lungo termine, un aumento della forza di connessione sinaptica.

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