Perché gli animali possono aiutarci a crepare l'Alzheimer

Perché gli animali possono aiutarci a crepare l'AlzheimerUn Münsterländer riflette sulle glorie passate. Per gentile concessione di Wikimedia

Per quasi quanto la scienza moderna è stata in giro, l'idea che gli animali possano ricordare le esperienze passate sembrava così assurda che pochi ricercatori si sono presi la briga di studiarla. Sicuramente solo gli umani, con i nostri cervelli grandi e sofisticati, potrebbero essere capaci di ricordi "episodici" - ricordando un viaggio al supermercato, per esempio, sabato scorso. Gli animali, nel loro costante sforzo per la sopravvivenza, come andava il pensiero popolare, devono vivere nell'ora e solo nell'ora. Usando i nostri superpoteri cognitivi, ora sappiamo che ci siamo sbagliati in modo spettacolare - e un campione della memoria del mondo animale potrebbe persino aiutarci a migliorare il modo in cui trattiamo la malattia di Alzheimer.

La visione degli animali come esseri primitivi privi di ricordi e viventi solo nel presente aveva le sue radici in un'idea 400-anno-vecchia ancora insegnata e discussa spesso nelle classi introduttive di Filosofia. "Mangiano senza piacere, piangono senza dolore, crescono senza saperlo; non desiderano nulla, non temono nulla, non sanno nulla ", ha scritto Nicolas Malebranche (1638-1715), un sacerdote e filosofo francese. Malebranche riassumeva poeticamente le idee di René Descartes (1596-1650), il padre della moderna filosofia occidentale e forse la persona più famosa per svalutare gli animali, vedendoli come mancanti di anime e quindi nient'altro che "automi" meccanici.

Poiché la scienza ha imparato di più sulle capacità degli animali, questa assunzione è diventata impossibile da giustificare. A partire dagli 1980, gli studi hanno confermato, forse senza sorprese, che gli animali sono capaci di quella che viene chiamata memoria procedurale - un tipo di memoria a lungo termine che aiuta a eseguire abilità motorie come la corsa o l'arrampicata. Ma che dire della memoria episodica, della capacità di eseguire il viaggio nel tempo mentale, di tornare a un evento passato e di riprodurlo nella mente? Lo psicologo Endel Tulving in Canada, che ha definito la memoria episodica in 1972, ha reso popolare la vista che tali imprese mentali erano al di là delle creature diverse da noi. Dov'era l'evidenza, disse, che l'ippocampo di altre specie - la parte del cervello in cui sono conservati e recuperati i ricordi episodici - potesse catturare ricordi come il nostro?

Imperterrito, un piccolo ma persistente gruppo di ricercatori ha tenuto a questa domanda se gli animali sono capaci di memoria episodica. Forse non abbiamo ancora trovato il modo giusto per testarlo, pensavano: una sfida difficile da superare dato che gli animali non possono solo raccontarci la loro vita interiore. Ora, dopo aver scoperto alcuni nuovi modi per indagare sulla memoria degli animali, gli scienziati sono più vicini che mai a rispondere a questa domanda una volta per tutte. Nell'ultimo decennio, i ricercatori che studiano animali dagli angoli più remoti del regno animale - ghiandaie occidentali, delfini, elefanti, persino cani - sono giunti alla stessa conclusione: almeno alcuni animali sono capaci di questi ricordi simili a umani del passato Esperienza. "Per molto tempo, la gente pensava che gli animali non umani non fossero in grado di formare ricordi episodici," mi ha detto Jonathon Crystal, un neuroscienziato dell'Università dell'Indiana. 'La vista predefinita non è corretta.'

L'accrescimento delle prove è stato sufficiente per convertire un ex scettico, lo psicologo Michael Corballis presso l'Università di Auckland. In 2012, lui ha scritto in Tendenze nelle scienze cognitive che era "altamente probabile da una prospettiva evolutiva" che il viaggio nel tempo mentale non fosse unico per gli umani. Dopotutto, gli umani si sono evoluti da altri mammiferi, quindi dove abbiamo avuto la memoria episodica se non dai nostri antenati non umani? È davvero così inverosimile che umani e topi riescano a ricordare quale sentiero conduce al meleto e l'ultima volta che sono stati lì?

SAlcune delle prove più persuasive degli animali che rivivono il passato provengono dagli studi di Crystal sui ricordi episodici nei ratti. Studi precedenti tendevano a testare aspetti limitati della memoria episodica, come quando e quando qualcosa accadeva, ma pochi avevano esplorato il più importante: se l'animale potesse rivivere quelle esperienze passate nella sua mente, dall'inizio alla fine. Per indagare sul ricordo dei topi, Crystal e la sua dottoressa Danielle Panoz-Brown hanno condotto un'intelligence studio in 2018. Innanzitutto, hanno addestrato i ratti 13 per memorizzare gli odori di 12. Hanno costruito uno speciale "arena" di topo con fermi 12, numerati da 1 a 12, ciascuno profumato con un odore diverso. Quando il ratto ha identificato l'odore in una particolare sosta sulla rotta, come penultimo o penultimo, ha ricevuto una ricompensa. Poi i ricercatori hanno cambiato il numero di odori e hanno osservato se l'allenamento si era impadronito: i ratti avrebbero identificato il penultimo e il penultimo odore nella sequenza, anche se il numero di odori era diverso? Ciò assicurava che i ratti identificassero gli odori in base alla loro posizione nella sequenza, non solo per profumo. "Volevamo sapere se gli animali possono ricordare un sacco di oggetti e l'ordine in cui tali oggetti si verificano", ha detto Crystal.

Dopo un anno di questi test, il team ha scoperto che i ratti hanno svolto il compito su 87 per cento delle volte. Successivi test hanno confermato che i loro ricordi li hanno bloccati e hanno resistito alle interferenze di altri ricordi. Inoltre, quando i ricercatori hanno temporaneamente digitato l'ippocampo, i ratti si sono comportati male, confermando ulteriormente che si trattava, effettivamente, di una memoria episodica su cui i ratti si erano basati. Studi nei delfini da altri ricercatori di 2018 è emerso che l'ippocampo si è attivato quando gli animali stavano riproducendo un ricordo, confermando che coordina il replay della memoria e ulteriormente sfidando la visione di Tulving che l'ippocampo negli animali non può gestire i ricordi episodici.


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Lo psicologo Scott Slotnick del Boston College, l'autore di Neuroscienze cognitive in memoria (2017), crede che la memoria episodica sia molto più comune nel mondo animale, almeno tra i mammiferi, di quanto si pensasse. "Dato che le onde dell'ippocampo a onda acuta coordinano la riproduzione della memoria e sono state osservate in tutto mammiferi che sono stati testati, si può concludere che tutti i mammiferi hanno una memoria episodica ", ha scritto in un blog settimana in 2017.

Questo coraggioso nuovo paradigma della memoria episodica negli animali ha implicazioni che vanno ben oltre la nostra comprensione della vita e del comportamento interiore degli animali. Le impressionanti prestazioni di Rats nei test di memoria significano che potrebbero avere molto da insegnarci sull'Alzheimer, incluso come trattarlo in modo più efficace. "La cosa più debilitante nei pazienti con malattia di Alzheimer è la memoria episodica", ha affermato Crystal. "Quindi stiamo cercando di sviluppare modelli nei ratti che lo imitino più da vicino."

I tempi non potrebbero essere migliori: nuovi strumenti genetici come la modifica genetica consentono agli scienziati di creare ratti con una condizione neurologica simile a quella di Alzheimer, rendendoli i soggetti analogici perfetti per testare i nuovi farmaci di Alzheimer. Testare i trattamenti di Alzheimer sui ratti che sono stati derubati delle loro memorie episodiche darebbe agli scienziati un'idea molto migliore di come il farmaco potrebbe funzionare nelle persone, prima di procedere a studi clinici costosi e spesso anticlimatici. "Apre ogni genere di nuove opportunità", ha affermato Crystal. 'Se il farmaco non migliora la memoria episodica, beh, questo non sarà il trattamento più prezioso.'

Il tasso di successo per i farmaci di Alzheimer rimane straziante. Secondo a studio dal neurologo Jeffrey Cummings in Scienza clinica e traslazionale in 2017, questi farmaci hanno un tasso di insuccesso pari al 99. "Per essere onesti, ci sono molti fattori [perché le sperimentazioni cliniche falliscono]," mi ha detto Crystal. 'Ma quello che sostengo è che una volta che hai riparato, è meglio che tu stia usando un modello che usa la funzione di memoria episodica.'

Crystal e il suo team stanno sviluppando questi topi designer ora e non arriveranno abbastanza presto. Solo negli Stati Uniti, il numero di persone che soffrono di Alzheimer salirà da 5.8 milioni oggi a 14 milioni da 2050 con l'invecchiamento della popolazione. Se i topi con memoria episodica possono aiutare a decifrare il codice dell'Alzheimer, questo ladro del passato potrebbe finalmente essere sconfitto.Contatore Aeon: non rimuovere

Circa l'autore

April Reese è un giornalista di ambiente e scienza per Searchlight New Mexico. La sua scrittura freelance è apparsa in Scienza e Al di fuori, tra molti altri. Vive a Santa Fe, nel New Mexico.

Questo articolo è originariamente apparso su Eone

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