L’ippocampo è essenziale per l’apprendimento e la memoria, specificatamente la memorizzazione di conoscenze del tipo chi, cosa, dove e quando. Indizi sui ruoli dell’ippocampo emersero dal famoso caso del paziente Henry Molaison, che ebbe la maggior parte del suo ippocampo rimossa dai chirurghi nel 1953 per curare la sua epilessia. Molaison è diventato incapace di formare nuovi ricordi di persone con le quali in seguito lavorò per anni.
La maggior parte degli studi precedenti su come la memoria viene sfruttata si sono concentrati su una via trisinaptica. In questo circuito neurale, le informazioni che si ottengono dalla corteccia entorinale, l’interfaccia principale tra l’ippocampo e la neocorteccia – zona del cervello coinvolta in funzioni superiori come il pensiero e l’azione – procedono al giro dentato, la porta anteriore dell’ippocampo. I Neuroni granulari del giro dentato poi trasportano l’informazione verso gli interneuroni e le cellule piramidali della regione CA3 dell’ippocampo, che invia le informazioni alla regione CA1, la principale di uscita dell’ippocampo. La zona CA2 è sempre rimasta assente da questo circuito.
Anche se la subregione CA2 è stata scoperta oltre 75 anni fa, ha ricevuto ben poca attenzione sin d’ora. Ci sono due ragioni per questa disattenzione: dimensione e posizione. La CA2 ha il 10 per cento dell numero di neuroni di CA1 e CA3, sollevando così dubbi circa la sua importanza. La regione è anche schiacciata tra CA1 e CA3, il che ne rende difficile lo studio con gli approcci tradizionali, che non hanno la precisione di mirare selettivamente a CA2 .
Per aggirare questi problemi, Siegelbaum, un professore di neuroscienze alla Columbia University e un ricercatore della Howard Hughes Medical Institute ,Frederick L. Hitti, hanno creato uno speciale topo transgenico in cui i neuroni CA2 potrebbero essere selettivamente inibiti negli animali adulti. Una volta che questi neuroni sono stati inattivati, i topi sono stati sottoposti ad una serie di test comportamentali.
Normalmente, quando un topo incontra un altro topo che non conosce, fa uno “sniff test”, odora cioè lo sconosciuto ed è più interessato a questo nuovo topo rispetto ad un conoscente o a un familiare. Il topo con l’area CA2 inattiva, invece, non riconosce i topi che ha visto prima e annusa indiscriminatamente itopi familiari e nuovi. I topi non hanno mostrato la perdita della capacità di discriminare odori sociali e non sociali, come il cibo sepolto profondamente nella lettiera. Anche se una perdita marcata di memoria sociale si è vista nei topi CA2 – inattivi, i topi non hanno subito cambiamenti in altri comportamenti specifici dell’ippocampo come la memoria spaziale e contestuale, potendo ancora distinguere oggetti inanimati nuovi e familiari.
“Piochè diversi disturbi neuropsichiatrici sono associati con comportamenti sociali alterati, i nostri risultati suggeriscono la possibilità che la disfunzione della regione CA2 possa contribuire a questi cambiamenti comportamentali”, ha detto Siegelbaum.
Gli individui con schizofrenia e disturbo bipolare hanno un basso numero di neuroni inibitori in CA2. Allo stesso modo, le persone con autismo hanno una alterazione nella trasmissione operata dalla vasopressina, un ormone responsabile del comportamento sociale che interagisce con una specifica classe di recettori che si trovano prevalentemente in questa regione. Tuttavia , i topi CA2 -inattivi non mostrano i classici sintomi dell’autismo e avevano normali livelli di socialità, fornendo la prova che la socialità e la memoria sociale coinvolgono diverse funzioni cerebrali.
Il gruppo di Siegelbaum spera di utilizzare la stessa tecnologia genetica per verificare se ci sono cambiamenti nella funzione della regione ippocampale CA2 in modelli murini di disturbi psichiatrici come l’autismo e la schizofrenia. Se sarà così, proveranno a testare farmaci che ripristinano la funzione normale della regione CA2 e verificheranno se questo tipo di trattamento farmacologico aiuti a invertire eventuali cambiamenti comportamentali osservati nei topi. Tale ricerca offre la possibilità di trovare nuovi bersagli farmacologici e approcci per trattare i cambiamenti comportamentali associati a questi disturbi, la schizofrenia e l’autismo.
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