Nuove ricerche hanno rivelato che la tau, una proteina nota soprattutto per la sua connessione con il morbo di Alzheimer, è anche essenziale per creare ricordi duraturi. La scoperta fornisce nuove intuizioni su come funziona la memoria sana e potrebbe aiutare a guidare i futuri sforzi per sviluppare trattamenti per la demenza.
Lo studio, guidato dalla Flinders University in collaborazione con ricercatori dell'Università del Nuovo Galles del Sud e della Macquarie University, è stato pubblicato su Nature Communications. Ha scoperto che la tau aiuta a organizzare e stabilizzare i ricordi in modo che possano essere conservati nel tempo.
I ricercatori hanno studiato la "memoria remota" nei topi, che si riferisce ai ricordi richiamati giorni o settimane dopo un'esperienza. Hanno scoperto che la tau non è necessaria per imparare qualcosa di nuovo o ricordarlo poco dopo. Invece, gioca un ruolo cruciale nel rendere quei ricordi durevoli a lungo termine.
Poiché la ricerca è stata condotta sui topi, i risultati non possono essere applicati direttamente alla memoria umana o al morbo di Alzheimer. Tuttavia, i risultati offrono indizi preziosi che potrebbero plasmare la futura ricerca e le strategie di trattamento per la demenza.
L'autore senior, il professore associato Arne Ittner, neuroscienziato del Flinders' College of Medicine and Public Health, afferma che i risultati aiutano a spiegare perché le persone con demenza possono ancora essere in grado di apprendere nuove informazioni inizialmente, ma faticano a trattenerle.
"Perché alcuni ricordi durano mentre altri svaniscono ha a lungo sconcertato gli scienziati e il nostro studio mostra che la tau gioca un ruolo chiave in come il cervello forma ricordi duraturi. Senza di essa, i ricordi possono ancora formarsi al momento, ma sono più deboli," dice il professore associato Ittner.
Il team si è concentrato su cellule cerebrali specializzate chiamate "cellule engram", che creano la traccia fisica di un ricordo. Quando si verifica una nuova esperienza, solo un piccolo numero di queste cellule viene selezionato per conservarla.
Secondo lo studio, la tau è attiva durante questa fase critica della formazione della memoria, aiutando a determinare esattamente quali cellule engram vengono reclutate per preservare l'esperienza.
Una degli autori principali dello studio, Renée Kosonen, dice che la tau agisce come un organizzatore che aiuta il cervello a costruire ricordi accurati e duraturi.
"I nostri risultati mostrano che la tau aiuta a determinare quali cellule vengono selezionate per immagazzinare un ricordo, modellando come un'esperienza forma una traccia mnestica duratura," dice la signora Kosonen, ricercatrice presso il Flinders' Neuroscience and Dementia Research.
I ricercatori hanno anche scoperto che la tau riduce l'attività non necessaria o di "rumore" nel cervello durante la formazione della memoria. Limitando questa attività di fondo, la tau permette solo a un gruppo specifico di cellule di diventare parte di un ricordo, producendo tracce mnestiche più chiare e stabili.
Il team ha identificato un importante processo molecolare dietro questo effetto. Mentre l'apprendimento avviene, la tau subisce un sottile cambiamento chimico chiamato fosforilazione, che aiuta a coordinare l'attività delle cellule engram.
Sebbene la fosforilazione anomala della tau sia una caratteristica ben nota del morbo di Alzheimer, lo studio mostra che la fosforilazione controllata e a basso livello è una parte normale ed essenziale della funzione cerebrale sana.
I ricercatori hanno fatto un'altra scoperta sorprendente. Anche in assenza di tau, le tracce mnestiche esistevano ancora e potevano essere recuperate stimolando direttamente le cellule engram. Ciò suggerisce che la tau non è necessaria per immagazzinare i ricordi stessi. Invece, sembra essere necessaria per collegare i segnali naturali, come viste e suoni, con la capacità di richiamare quei ricordi.
I risultati forniscono anche nuove intuizioni su come la tau correlata all'Alzheimer possa interferire con la memoria. Quando forme di tau associate alla malattia erano presenti nelle cellule engram durante l'apprendimento, interrompevano la creazione di nuovi ricordi. Quando quelle forme anomale apparivano dopo che i ricordi si erano già formati, interferivano con la capacità del cervello di recuperarli.
Questi effetti erano associati a modelli anomali di attività cerebrale, suggerendo che i problemi di memoria nella demenza possono derivare non solo dalla perdita di ricordi, ma anche da interruzioni in come i ricordi sono organizzati.