I meccanismi molecolari della memoria

Il sistema nervoso è in grado di elaborare, sotto forma di segnali elettrici (i potenziali d’azione), un’enorme quantità di informazioni che gli giungono dal mondo esterno e dalle strutture corporee. Esso ha la possibilità di memorizzare una parte di queste informazioni, allo scopo primario di coordinare ed eseguire i movimenti che sono alla base del repertorio comportamentale, acquisito grazie all’esperienza.
Queste operazioni si svolgono a livello dei neuroni e delle loro connessioni: le sinapsi. Quindi, queste strutture rappresentano il cuore dei meccanismi che operano nel sistema nervoso, in quanto, non solo sono in grado di trasmettere l’informazione, ma anche di trasformarla e di memorizzarla.
Sostanzialmente lo scopo di questa tesi è quello di capire il meccanismo cellulare che consente l’immagazzinamento dei ricordi.
In poche parole, la memoria non è altro che il risultato di sottili modificazioni morfologiche e/o funzionali a livello della sinapsi (plasticità sinaptica). I fenomeni di plasticità sinaptica rappresentano principalmente un mezzo per la conservazione dell’informazione, ma anche un mezzo di adattamento alle necessità fisiologiche dell’organismo e di protezione dalla stimolazione eccessiva, che qualora avvenga, può portare a fenomeni di “eccitotossicità” (danni cellulari).
Come vedremo nel corso della trattazione, le possibili strategie per comprendere l’apprendimento e la memoria, meccanismi che appunto sono dovuti alla plasticità, consistono nel descrivere il circuito nervoso che presiede ad un determinato comportamento plastico, cioè, modificabile dall’esperienza. Successivamente si deve analizzare la natura delle modificazioni indotte dall’apprendimento nella catena neuronale. Tutto ciò, comunque, non è un’impresa facile se lo studio viene condotto su vertebrati, nei quali il sistema nervoso è costituito da un numero elevatissimo di neuroni organizzati in circuiti molto complessi. Per superare, almeno in parte, queste difficoltà molti studi sono stati condotti su alcuni invertebrati, che posseggono un sistema nervoso con una organizzazione più semplice. In aggiunta i neuroni di questi animali sono di grosse dimensioni e, pertanto, costituiscono un utile substrato per le indagini elettrofisiologiche, in quanto diviene facile l’inserimento di più microelettrodi di stimolazione e di registrazione.