Il team di ricerca, guidato dal Prof. Bill Richardson, direttore dell’Istituto Wolfston per la Ricerca Biomedica presso l’Università, ha pubblicato i risultati dello studio sulla rivista Science .
La mielina è una sostanza grassa che forma una parte della materia bianca del sistema nervoso centrale. Prodotta dal cervello e midollo spinale fino all’inizio dell’età adulta, la mielina funge da isolante per le fibre nervose, proteggendole dai danni e consentendo loro di trasmettere in modo rapido ed efficiente i segnali tra le cellule nervose.
Precedenti ricerche hanno suggerito che la mielina è importante per l’apprendimento di nuove competenze, ma questo è il primo studio a confermare questo ipotesi, attraverso diversi esperimenti.
I ricercatori spiegano che un efficace apprendimento di abilità richiede una segnalazione elettrica ad alta velocità tra i neuroni che sono collegati agli assoni e che i ricercatori definiscono come “fili” nel circuito elettrico. La segnalazione lungo gli assoni aumenta le connessioni tra i neuroni.
Gli oligodendrociti (OL) – cellule che producono la mielina, situate accanto ai neuroni – sono in grado di riconoscere questa nuova segnalazione. In seguito producono mielina per avvolgerla intorno al circuito di nuova attivazione. Lo studio dimostra che questo processo è vitale per l’apprendimento di una abilità pratica.
L’ inibizione delle cellule produttrici di mielina blocca l’apprendimento di nuove abilità nei topi
Per raggiungere i loro risultati, il Prof. Richardson e il suo team hanno analizzato 32 topi che sono stati trattati con un farmaco che ha bloccato lo sviluppo degli oligodendrociti. Questi topi sono stati confrontati con 36 topi normali.
I ricercatori hanno monitorato la capacità di entrambi i gruppi di topi di imparare a correre su una ruota complessa che aveva scale o pioli e con una spaziatura irregolare.
Essi hanno scoperto che dopo 2 ore, i topi normali erano in grado di imparare a camminare in modo efficace sulla ruota, mentre i topi a cui era stato impedito di produrre mielina, non erano in grado di imparare a correre sulla ruota.
“Siamo rimasti sorpresi dalle differenti capacità dei topi da ciascun gruppo, di imparare a correre sulla ruota complessa. Queste differenze dimostrano che il cervello può rispondere ai nuovi circuiti attivati dalla mielina che migliora l’apprendimento”, dice il Prof. Richardson.
In un altro esperimento, il team ha trattato i topi con il farmaco che blocca gli oligodendrociti solo dopo che gli animali avevano imparato a far funzionare la ruota complessa. Una volta reintrodotti sulla ruota, i ricercatori hanno scoperto che i topi erano in grado di eseguire la ruota così come avevano fatto prima di essere trattati con il farmaco e questo indica che l’incapacità di produrre nuova mielina, non ostacola la capacità di ricordare ed eseguire l’ attività.
Il Prof. Richardson afferma che i risultati ottenuti dalla ricerca sono “davvero emozionanti” e potrebbero portare a nuovi modi per aumentare l’apprendimento di abilità e aprire la strada per valutare come la mielina svolge un ruolo anche in altri processi cerebrali, come la funzione cognitiva.
Fonte Motor skills learning requires active central myelination, Bill Richardson et al., published in Science, 16 October 2014.
