Il segreto scientifico dietro i ricordi | Amrita Pinoy | ricerca

Amrita Benoy, una ragazza malese, e il suo team sono sull’apice del successo a Singapore con un’invenzione che guiderà il trattamento del morbo di Alzheimer, della demenza e dei disturbi comportamentali. Amrita Benoy e il suo team hanno scoperto il sistema chimico del cervello che controlla l’interazione con la società registrando i comportamenti e le esperienze sociali come ricordi.

In che modo i risultati del team, compresi quelli di Amrita Benoy, potrebbero essere semplicemente correlati all’ippocampo CA2?

Il nostro studio descrive un sistema innovativo per l’analisi dei dati con l’aiuto di un neurotrasmettitore chiamato “acetilcolina” per la formazione della memoria nella regione del cervello CA2. I neurotrasmettitori sono sostanze chimiche secrete dalle cellule nervose del nostro cervello in risposta al cambiamento degli ambienti esterni e dei modelli comportamentali. I neurotrasmettitori svolgono un ruolo importante nella regolazione delle risposte dei neuroni che compongono la memoria e il comportamento. La CA a parte del cervello oggetto della ricerca è la parte importante del cervello responsabile della formazione della memoria. Il nostro studio riguardava il modo in cui questa piccola area all’interno del cervello forma i ricordi.

Una delle cose sorprendenti di questa regione è che i neuroni in questa regione mostrano caratteristiche di memoria più sfaccettate rispetto ad altre regioni del cervello. In particolare, il fenomeno noto come ‘plasticità sinaptica’ è meno comune nei neuroni CA2 che in altre regioni. Le sinapsi sono giunzioni che trasmettono segnali elettrici da un neurone all’altro tramite neurotrasmettitori. La plasticità sinaptica è il fenomeno in cui la comunicazione tra i neuroni viene rafforzata o indebolita in risposta agli stimoli, dando loro la capacità di formare ricordi.

Abbiamo scoperto che la stimolazione dei recettori che si legano all’acetilcolina chimica ha causato una diminuzione delle risposte sinaptiche dei neuroni CA2. Ma in seguito si è scoperto che questo si traduce in una risposta sinaptica più elevata, simile alla formazione della memoria neuronale. Tali modifiche delle leggi dell’analisi sinaptica basate sulla storia precedente dell’attività neuronale sono chiamate “metaplastiche”. Questi risultati rafforzano la conoscenza dei processi di base che governano la formazione della memoria nella regione CA2.

L’acetilcolina si riversa nell’ippocampo del cervello in risposta a determinate condizioni comportamentali durante la veglia e il sonno. Ciò può causare plasticità nei neuroni CA2, una sottoregione dell’ippocampo, e quindi modellare i ricordi che acquisiamo mentre navighiamo in diversi ambienti sociali.

Perché questa parte non è stata riconosciuta per così tanto tempo?

La regione CA2 è molto più piccola delle altre regioni dell’ippocampo. Pertanto, i ricercatori non credevano che i neuroni in questa regione avessero un ruolo importante nella formazione della memoria. Ulteriori ricerche si sono concentrate sulle regioni CA1 e CA3 dell’ippocampo. Ma dal 2000, gli studi che si concentrano sulla regione CA2 hanno iniziato ad attirare l’attenzione. La ragione principale di ciò è la scoperta che i neuroni CA2 registrano la memoria sociale. Inoltre, è stato scoperto che i neuroni CA2 esprimono geni e proteine ​​diversi rispetto ai sottogruppi CA1 e CA3.

Successivamente, la comunità scientifica ha iniziato a studiare la specificità dell’attività dei neuroni CA2 e il danno causato dai neuroni CI2 in malattie come la schizofrenia. Questa ricerca è ancora in corso in molte parti del mondo. Mentre i neuroni CA2 sono essenziali per la memoria sociale, i neuroni CA1 e CA3 sono più importanti per la memoria privata, la memoria episodica e la memoria dichiarativa.

Ad esempio, i neuroni CA1 e CA3 svolgono un ruolo importante nella registrazione dei ricordi dei percorsi che abbiamo percorso, dei ricordi dei fatti e delle informazioni che abbiamo appreso e dei ricordi degli eventi della nostra vita e di quando si sono verificati. Ma la cosa sorprendente è che la maggior parte delle aree dell’ippocampo sono interconnesse. Pertanto, la funzione del neurone CA1 richiede l’interazione dei neuroni CA3 e CA2.

Come nascono i ricordi?

I neuroni in diverse parti del cervello, come l’ippocampo, la neocorteccia, l’amigdala, il cervelletto, i gangli della base e la corteccia prefrontale, registrano una varietà di ricordi. Ciò che vediamo, ascoltiamo e sperimentiamo quotidianamente stimola i neuroni del nostro corpo. Questi segnali raggiungono i neuroni nel cervello attraverso interazioni elettriche tra neuroni interconnessi e diversi stimoli vengono registrati in diversi neuroni come diversi tipi di memoria.

Quando sperimentiamo le stesse cose più e più volte, le stesse cellule dell’ago che hanno registrato quei ricordi vengono riattivate e attraverso ciò possiamo ricordare di nuovo la stessa cosa. Quando i ricordi vengono rinnovati più e più volte, il potenziale di restimolazione tra i neuroni aumenta per “plasticità sinaptica”. Questo rafforza la memoria.

Cos’è la memoria sociale? In cosa differisce dagli altri ricordi?

Quando incontriamo qualcuno per la prima volta, la sua memoria viene registrata in alcuni neuroni del nostro cervello. Quando incontreremo di nuovo questa persona, questa persona non sarà più un estraneo. Ciò è dovuto alla riattivazione degli stessi neuroni che hanno registrato i ricordi di quella persona. Quindi i ricordi che acquisiamo mentre vaghiamo attraverso diversi ambienti sociali sono chiamati memoria sociale.

Questi ricordi sono diversi dai ricordi dei luoghi in cui siamo stati o dai ricordi dei fatti che abbiamo appreso. La memoria sociale si forma attraverso l’interazione sociale. La nostra memoria di una persona influenza il modo in cui percepiamo e come la trattiamo. Pertanto, la memoria sociale controlla anche il nostro comportamento.

Dove hai studiato nel paese? Come hai fatto ricorso a tale ricerca?

A casa, trascorreva tutti i suoi giorni di scuola alla Rajagiri Public School di Kalamasiri. Ha poi completato un master quinquennale integrato in biotecnologia presso il St. Xavier’s College, Università di Calcutta. Studiare al St. Più direzione di Xavier per entrare nella ricerca. Sebbene ci siano molti argomenti legati alla ricerca biologica, ho preferito argomenti legati alle funzioni dei neuroni e delle cellule cerebrali. Durante le mie vacanze universitarie, ho svolto stage presso diversi istituti di ricerca per saperne di più e capire come condurre la ricerca in questo campo.

Dr. Rajiv Gandhi Biotechnology Centre, Thiruvananthapuram (Trivandrum) È stato RV Omkumar a darmi l’opportunità di fare uno stage nel suo laboratorio per una vacanza. Questa formazione mi ha ispirato a prendere sul serio la ricerca sulle neuroscienze. Ho continuato a perseguire questo obiettivo. Nel frattempo ho conosciuto il Dott. S. Prataphan, professore alla Cochin University. S. NS. Lakshmanan, Presidente, Dipartimento di Biotecnologie, Università di Cochin; Dott.. NS. S. era. Paul è un’ispirazione.

Gaiti Hassan, Professore presso il Centro Nazionale di Scienze Biologiche, Bangalore, presso il Tata Institute of Fundamental Research di Bangalore, ha avuto l’opportunità di presentare le finali nell’ambito dei suoi studi di Master. NCBS è uno dei più importanti istituti di ricerca per la ricerca biologica in India. L’atmosfera della ricerca qui e la dedizione degli studenti ricercatori mi hanno molto colpito. Poi è entrato a far parte dell’Indian Institute of Science. È stato anche in grado di condurre uno stage sotto la supervisione di Upendra Nongthompa.

Dopo aver conseguito il master, ha conseguito il dottorato in alcune università degli Stati Uniti e poi nella facoltà di medicina della National University of Singapore. Professore Associato, Dipartimento di Fisiologia, Scuola di Medicina, Università Nazionale di Singapore. La ricerca di dottorato è iniziata nel 2016 sotto la guida di Sajikumar Sridharan. Il Dr. Sajikumar è un ricercatore nel campo della memoria da più di due decenni. Una parte importante del suo campo di ricerca sulla memoria è stata la biologia dei processi di elaborazione delle informazioni nell’ippocampo.

Il suo campo di studi ha influenzato la mia decisione di studiare alla NUS. È stato il medico a farmi conoscere la regione CA2 dell’ippocampo e le sue possibilità di ricerca. È Sajikumar. Il supporto ei suggerimenti del Dr. Sajikumar sono stati cruciali per il completamento con successo della ricerca. Durante il suo dottorato, ha anche avuto l’opportunità di visitare alcuni dei migliori istituti di ricerca del mondo, come l’Università di Cambridge, e condividere idee con scienziati locali. Sajikumar ha dato. Quest’anno ho completato la mia ricerca di dottorato presso NUS.

La mia casa è a Palarivatum, Kochi. Sua madre, Minnie Mathew, è un’impiegata della State Bank of India a Kochi. Padre Avv. Benoy Thomas esercita presso la Corte Suprema e la Corte Suprema. Suo fratello Thomas ha conseguito il dottorato di ricerca in fotonica presso la Cochin University e il dottorato in elettronica ed ingegneria elettrica presso l’Università di Strathclyde nel Regno Unito e ricerca post-dottorato presso l’Istituto meteorologico nazionale in Germania. Mio fratello mi ha influenzato molto e mi ha incoraggiato a passare alla ricerca scientifica. Suo marito è il nobile Tommy Bhatiara di Mundakayam. Attualmente è laureato alla National University of Singapore.

Qual è il prossimo obiettivo?

La conoscenza dei processi di analisi delle informazioni nel cervello umano è ancora molto limitata. Scienziati in diverse parti del mondo continuano le loro ricerche. Non vedo l’ora di saperne di più su questo nelle ricerche successive. Il prossimo passo è ora la preparazione per la ricerca post-dottorato.

Ci sono molti bambini di talento come me che sono coinvolti nella ricerca biologica in India e all’estero. Spero che questa intervista sul mio modesto risultato aiuti più persone a comprendere la ricerca neuroscientifica e il suo potenziale e motivi i bambini che attualmente studiano a fare ricerca.

Sommario del contenuto: la ricercatrice Amrita svela il segreto dei ricordi