giovedì 9 ottobre 2014

Nobel 2014 al GPS cerebrale


di Alberto Carrara, LC *

Sono ben 11 oramai i Nobel per la Medicina dedicati alle neuroscienze!

Dopo aver annunciato l’altro giorno l’assegnazione del Premio Nobel per la Medicina e laFisiologia 2014 a John O’Keefe (metà premio) e agli sposi May-Britt Moser e Edvard I. Moser (l’altra metà del premio), cerchiamo di capire meglio che cosa hanno scoperto questi scienziati e l’importanza delle loro evidenze, confermate, replicate e, soprattutto, applicate in questi ultimi decenni di ricerca neuroscientifica.

La motivazione del prestigioso premio afferma: “per le loro scoperte delle cellule che costituiscono un sistema di posizionamento nel cervello” (for their discoveries of cells that constitute a positioning system in the brain).

Iniziamo col professor John O’Keefe, nato a New York City, USA nel 1939, con doppia cittadinanza: statunitense e britannica. O’Keefe ha conseguito il dottorato in psicologia fisiologica presso l’Università McGill in Canada nel 1967, successivamente, ha ottenuto il post-dottorato presso l’Università di Londra (University College London). Nel 1987 è stato nominato Professore di Neuroscienze Cognitive presso la stessa università londinese dove ora dirige il Sainsbury Wellcome Centre in Neural Circuits and Behaviour.

La data interessante per l’assegnazione di questo Nobel risale al 1971, anno in cui O’Keefe pubblica la scoperta e caratterizzazione di peculiari cellule nervose (neuroni) all’interno del cervello dei ratti che si attivavano (cioè scaricavano, in gergo tecnico) quando il ratto assumeva un posto determinato nell’ambiente in cui si trovava. Altre cellule nervose venivano attivate in altri luoghi. O’Keefe propose alla comunità scientifica che queste “cellule posizionali” o “place cells”, potessero costruire una vera e propria mappa interna, cioè cerebrale, dell’ambiente. Interessante che queste cellule posizionali fossero state rinvenute in quella struttura cerebrale denominata ippocampo.


May-Britt Moser è nata invece a Fosnavåg in Norvegia nel 1963. Dopo aver studiato Psicologia presso l’Università di Oslo insieme al suo futuro marito Edvard, ottenne il post-dottorato presso l’Università di Edinburgh. Dopo aver lavorato presso l’Università di Londra (University College London), la stessa di O’Keefe, si stabilì a Trondheim presso la Norwegian University of Science and Technology dove venne nominata Professoressa di Neuroscienze nel 2000 e attualmente dirige il Centre for Neural Computation.

Edvard I. Moser, marito di May-Britt, nacque a Ålesund, Norvegia, nel 1962. Nel 1995 ha conseguito il Ph.D. in neurofisiologia presso l’Università di Oslo. Insieme alla moglie è stato ricercatore prima ad Edinburgo e poi presso il laboratorio di O´Keefe a Londra. Nel 1996 lui e la moglie si trasferirono a Trondheim presso la Norwegian University of Science and Technology dove venne nominato Professore nel 1998. Attualmente Edvard dirige il Kavli Institute for Systems Neuroscience.

May-Britt ed Edvard I. Moser ricevettero la seconda metà del Premio Nobel per la Medicina e la Fisiologia 2014 per aver scoperto, nel 2005, altre cellule nervose, neuroni appunto, localizzate nella corteccia entorinale che venivano attivate quando il ratto passava determinate posizioni. La struttura di queste cellule formava un griglia esagonale in cui ciascuna delle “cellule griglia” o “grid cells” reagivano a seconda di uno specifico schema spaziale. Queste cellule formano un sistema coordinato che permette il movimento spaziale (spatial navigation).

Le “grid griglia” (Grid Cells) insieme ad altri neuroni della corteccia entorinale che permettono di riconoscere la direzione della testa dell’animale e le delimitazioni della stanza o del luogo in cui si trova, formano una vera e propria rete (networks) comunicante con le “Place Cells” dell’ippocampo.

Si crea così un circuito che costituisce un sistema posizionale, una sorta di GPS all’interno del cervello dei ratti.

La cosa meravigliosa è che questo sistema GPS di posizionamento lo possediamo anche noi esseri umani e possiede componenti simili a quelle del topo.


Queste ricerche e quelle che successivamente e oggigiorno da esse hanno preso il via, ci stanno aiutando a comprendere sempre meglio come le funzioni mentali vengano rappresentate all’interno del nostro cervello e come il cervello stesso riesca a “computare” funzioni cognitive (come quella della navigazione spaziale) e comportamenti complessi.


Inoltre, questi lavori ci stanno aiutando a comprendere come possa formarsi la nostra memoria spaziale (spatial memory).




* Coordinatore del Gruppo di Neurobioetica (GdN), Fellow della Cattedra UNESCO in Bioetica e Diritti Umani e professore invitato di Antropologia filosofica e Neuroetica presso l’Ateneo Regina Apostolorum di Roma.

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