Prima che la memoria svanisca: gli scienziati scoprono un potenziale segnale di allarme precoce dell’Alzheimer

Ma cosa succede se la malattia inizia a colpire il cervello molto prima che i problemi di memoria diventino evidenti? Una nuova ricerca condotta dagli scienziati della Texas A&M Health suggerisce che un altro cambiamento nella funzione cerebrale possa manifestarsi ancora prima: la difficoltà ad adattarsi quando le circostanze cambiano.

In un recente studio, i ricercatori hanno scoperto che i modelli animali con alterazioni cerebrali correlate all’Alzheimer sviluppavano problemi di flessibilità cognitiva mesi prima di mostrare segni di compromissione della memoria. La flessibilità cognitiva si riferisce alla capacità del cervello di modificare il comportamento, apprendere nuove regole e adattarsi quando le situazioni cambiano.

«Abbiamo scoperto che questa funzione era compromessa prima ancora che potessimo rilevare deficit nella memoria spaziale», ha affermato il neuroscienziato Jun Wang, PhD, professore presso il Naresh K. Vashisht College of Medicine della Texas A&M University, affiliato alla Texas A&M Health.

I risultati suggeriscono che la perdita di memoria non è sempre il primo segno del morbo di Alzheimer. Al contrario, indicano che quando i problemi di memoria diventano evidenti, i cambiamenti cerebrali legati alla malattia potrebbero essere già in atto. Prestare attenzione ai cambiamenti precoci nella funzione esecutiva — i processi mentali che aiutano le persone a pianificare, adattarsi e prendere decisioni — potrebbe fornire ulteriori indizi sulle fasi più precoci della malattia.

Valutazione della capacità di adattamento del cervello

Per studiare questi cambiamenti precoci, i ricercatori hanno utilizzato un modello animale della malattia di Alzheimer ampiamente studiato, noto come 5xFAD. Questi modelli sviluppano placche di beta-amiloide, una delle caratteristiche chiave riscontrate nel cervello delle persone affette dalla malattia di Alzheimer.

Il team di ricerca si è concentrato sulla misurazione della flessibilità cognitiva attraverso un metodo chiamato «apprendimento di inversione». In questo tipo di test, i modelli animali imparano innanzitutto che una determinata azione porta a una ricompensa. Una volta stabilita tale associazione, i ricercatori modificano le regole e ricompensano invece un’azione diversa.

I modelli animali sani si sono adattati rapidamente e hanno appreso la nuova regola. I modelli 5xFAD hanno avuto difficoltà ad adattarsi, continuando a seguire la regola originale anche dopo che questa non portava più a una ricompensa. Ciò che ha reso la scoperta particolarmente significativa è stato il fatto che, sebbene facessero fatica ad adattarsi al cambiamento, i modelli animali continuavano a ottenere risultati normali nei test sulla memoria spaziale, ovvero la capacità di ricordare dove si trovano le cose e che ci aiuta a orientarci nell’ambiente circostante.

Un circuito cerebrale iperattivo

 I ricercatori hanno poi scoperto un’attività anormalmente elevata nella corteccia prefrontale mediale, la regione coinvolta nel processo decisionale, nella flessibilità comportamentale e nelle azioni orientate a un obiettivo. Questa iperattività si estendeva attraverso una rete che collegava la corteccia prefrontale e lo striato, due regioni cerebrali che collaborano per aiutare le persone ad adeguare il proprio comportamento quando le circostanze cambiano.

Il team ha inoltre riscontrato una ridotta attività in un gruppo specializzato di cellule cerebrali denominate interneuroni colinergici. Queste cellule svolgono un ruolo importante nell’apprendimento e nell’adattamento comportamentale, e la loro ridotta attività corrispondeva strettamente ai deficit di flessibilità cognitiva osservati nei modelli animali.

Nel loro insieme, questi risultati suggeriscono che la malattia di Alzheimer possa influenzare i circuiti neurali coinvolti nelle funzioni esecutive e nell’adattabilità prima ancora di causare problemi di memoria evidenti.

Rompere un circolo vizioso

Gli scienziati sanno che la produzione di beta-amiloide aumenta quando i neuroni sono altamente attivi. Allo stesso tempo, la beta-amiloide può rendere i neuroni ancora più eccitabili. Ciò crea un circolo potenzialmente dannoso in cui l’aumentata attività cerebrale favorisce l’accumulo di amiloide, che a sua volta stimola un’attività ancora maggiore.

Wang descrive questo circolo come un problema del tipo “l’uovo o la gallina”. Per verificare se interrompere questo circolo potesse essere d’aiuto, i ricercatori hanno utilizzato un approccio mirato per inibire la via cerebrale iperattiva. Il metodo ha funzionato come un “dimmer” temporaneo, consentendo al team di ridurre l’attività di alcune cellule cerebrali selezionate nella parte anteriore del cervello che inviano segnali allo striato, una regione coinvolta nel comportamento flessibile.

L’intervento ha migliorato la flessibilità cognitiva, ripristinato modelli più normali di attività cerebrale e ridotto l’accumulo di beta-amiloide. I benefici sono persistiti anche dopo la fine del trattamento, suggerendo cambiamenti duraturi all’interno dei circuiti neurali interessati.

Implicazioni per la ricerca sull’Alzheimer

Sebbene lo studio sia stato condotto su modelli animali e siano necessarie ulteriori ricerche per determinare se lo stesso andamento si verifichi anche negli esseri umani, i risultati indicano una nuova direzione promettente per la ricerca sull’Alzheimer e per potenziali trattamenti futuri.

Anziché concentrarsi esclusivamente sulla perdita di memoria, gli scienziati potrebbero dover prestare maggiore attenzione ai cambiamenti precoci nella flessibilità cognitiva e nella funzione esecutiva, che potrebbero fornire indizi sul fatto che i cambiamenti correlati all’Alzheimer siano già in atto. I risultati suggeriscono inoltre che l’attività cerebrale anomala potrebbe essere più di una semplice conseguenza della malattia. La riduzione dell’attività nel circuito cerebrale iperattivo ha migliorato la flessibilità cognitiva e ridotto l’accumulo di beta-amiloide, suggerendo che intervenire su queste reti neurali potrebbe aiutare a rallentare la progressione della malattia.

Wang spera che, se le ricerche future confermeranno questi risultati, i test di flessibilità cognitiva potrebbero potenzialmente integrare le attuali valutazioni diagnostiche. Ciò potrebbe aiutare a identificare le persone nelle fasi iniziali della malattia, forse anni prima che compaiano sintomi di memoria più evidenti.

«Un punto su cui la maggior parte degli esperti del settore concorda è che la diagnosi precoce è estremamente importante», ha affermato Wang. «Il morbo di Alzheimer è una malattia progressiva. I neuroni continuano a degenerare nel tempo. Se riusciamo a identificare la malattia in una fase più precoce, il trattamento ha molte più possibilità di essere efficace».