Quale ruolo svolge la melatonina nella formazione della memoria?
Il ruolo della melatonina nella memoria?
Condividi su Pinterest- La formazione della memoria è oggetto di ricerche in corso, con domande ancora aperte sui meccanismi esatti nel cervello che la sottendono.
- Da oltre un secolo si sa che il sonno svolge un ruolo nella conservazione della memoria.
- La melatonina, un ormone prodotto naturalmente nel cervello per indurre il sonno e regolare il ciclo circadiano, è stata collegata a una memoria migliorata nei roditori.
- Uno studio recente su topi ha proposto che la melatonina influenzi la formazione della memoria attraverso la regolazione della fosforilazione delle proteine nelle parti del cervello responsabili della memoria.
Come si formano i ricordi è un enigma che ha perplesso i ricercatori per oltre un secolo e ci sono ancora molte domande che riguardano i meccanismi biologici che li sottendono.
Forse a causa di questa mancanza di comprensione, non esistono interventi farmacologici che possano essere intrapresi per migliorare la memoria.
“Attualmente non esistono farmaci approvati specificamente per migliorare la formazione della memoria. Sebbene alcuni farmaci con prescrizione vengano utilizzati per migliorare la memoria in condizioni come l’Alzheimer, non sono raccomandati per il miglioramento generale della memoria negli adulti sani”, ha dichiarato il dott. Raj Dasgupta, consulente medico capo di Sleep Advisor, a Medical News Today.
La melatonina è un ormone prodotto naturalmente dalla ghiandola pineale nel centro del cervello in risposta all’oscurità e aiuta a regolare l’orologio circadiano e il sonno. Forme sintetiche possono essere assunte come integratori per favorire il sonno.
Il suo ruolo nel trattamento dei sintomi del jet lag e dell’insonnia negli esseri umani è oggetto di ricerca, secondo il National Center for Complementary and Integrative Health.
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Da oltre un secolo il sonno è stato collegato a una migliore conservazione della memoria e si ritiene che lo stato del cervello durante il sonno sia ottimizzato per la consolidazione della memoria, anche se i meccanismi esatti di questo collegamento non sono chiari.
Per esplorare se la melatonina e i suoi derivati avessero effetti sulla memoria, i ricercatori hanno condotto esperimenti su topi e hanno osservato che l’ormone favoriva la memoria a lungo termine modulando la fosforilazione delle proteine.
I risultati sono pubblicati su NeuroReport.
Come migliora la melatonina la memoria?
Al fine di determinare se il meccanismo che sottende il collegamento tra melatonina e miglioramento della memoria nei topi fosse dovuto all’attivazione dei recettori della melatonina o alla fosforilazione di altre proteine coinvolte nella formazione della memoria, i ricercatori dell’Università Sophia, Tokyo, Giappone, hanno condotto una serie di esperimenti su topi maschi.
Hanno deciso di non utilizzare topi femmine negli esperimenti perché temevano che il loro ciclo di fertilità potesse influire sui risultati.
Inizialmente, i topi sono stati addestrati a trovare un oggetto di ceramica che non avevano mai visto prima, mentre erano esposti a un ciclo di luce di 12 ore e buio di 12 ore.
Questo esperimento è stato progettato per misurare la formazione della memoria a lungo termine nei topi utilizzando il compito di riconoscimento di oggetti nuovi (NORT).
I topi sono stati familiarizzati con un’area sperimentale per tre giorni. Il quarto giorno sono state introdotte due oggetti per una fase di addestramento. Dopo 24 ore, un oggetto familiare è stato sostituito con un nuovo oggetto per la fase di test. I ricercatori hanno registrato la durata dell’esplorazione degli oggetti, che serve come indicatore della memoria di riconoscimento degli oggetti.
Dopo il primo test di memoria, ai topi sono state somministrate melatonina, un farmaco che si lega al recettore della melatonina chiamato ramelteon, un metabolita metabolico della melatonina chiamato AMK, o un trattamento di controllo, valutando l’efficacia di questi trattamenti sulle loro prestazioni di memoria dopo un giorno.
I ricercatori hanno riscontrato un aumento del riconoscimento di oggetti nuovi nei topi a cui è stata somministrata melatonina, AMK e ramelteon rispetto ai controlli.
Successivamente, i ricercatori hanno eutanasizzato i topi e prelevato i loro cervelli in modo da poter esaminare la fosforilazione delle proteine associate alla formazione della memoria nelle parti del cervello associate alla creazione della memoria, l’ippocampo e la corteccia peririnale.
La fosforilazione è l’aggiunta di un gruppo chimico a una proteina, che ne influisce i livelli di attività nelle reazioni biochimiche. Hanno riscontrato che la fosforilazione delle proteine associate alla memoria aumentava in presenza di AMK e ramelteon.
Questi risultati suggeriscono che la melatonina è coinvolta nella promozione della formazione della memoria di riconoscimento di oggetti a lungo termine modulando i livelli di fosforilazione delle proteine correlate alla memoria.
Queste proteine sono coinvolte nei percorsi di formazione della memoria legati al legame con i recettori e in percorsi non associati al legame con i recettori.
Perché il sonno è importante per la memoria
Il dottor Alex Dimitriu, specializzato in psichiatria e medicina del sonno e fondatore di Menlo Park Psychiatry & Sleep Medicine, non coinvolto nello studio, ha spiegato a MNT l’importanza del sonno nella formazione della memoria.
“Il sonno è il Santo Graal della memoria ed è alla base di gran parte del lavoro che svolgo con i miei pazienti”, ha osservato.
“Le memorie si formano negli esseri umani in diversi passaggi discreti. Il primo passaggio è la registrazione, che è il processo di attenzione. Le memorie vengono poi immagazzinate nella memoria a breve termine, e successivamente, con la ripetizione, l’importanza e soprattutto il sonno, le memorie vengono convertite in una conservazione a lungo termine. Gran parte della formazione della memoria a lungo termine avviene durante il sonno a onde lente (sonno profondo), nella prima metà della notte.”
– Alex Dimitriu
A causa del collegamento tra sonno e melatonina, è stata esplorata la funzione della melatonina nella creazione della memoria. Non è ancora chiaro se l’attivazione dei recettori della melatonina nel cervello sia responsabile dell’ottimizzazione della formazione della memoria o se siano responsabili altri meccanismi.
In precedenza sono stati condotti studi sulla possibilità che la melatonina migliori diversi tipi di memoria nei roditori.
“Uno studio pubblicato nel 2021 ha scoperto che la melatonina migliora la memoria spaziale a breve termine in un modello di topo di malattia di Alzheimer”, ha detto il dottor Dasgupta, che non era coinvolto nello studio.
“Un altro studio, pubblicato nel 2022, ha scoperto che la melatonina migliora l’apprendimento spaziale e il deterioramento della memoria nei ratti. Questi studi suggeriscono che la melatonina potrebbe essere un potenziale trattamento per problemi di memoria, come quelli associati alla malattia di Alzheimer”, ha detto a MNT.
Ricerche ancora da condurre su persone
Lo studio è stato condotto su topi e non è chiaro se i risultati possano essere applicabili agli esseri umani. Tuttavia, ulteriori test su esseri umani potrebbero chiarire l’applicabilità della ricerca.
Il dottor Clifford Segil, neurologo presso il Providence Saint John’s Health Center di Santa Monica, CA, non coinvolto nella ricerca attuale, ha detto a MNT che “fare ricerca su come migliorare la memoria negli animali e poi ripetere test simili sugli esseri umani è un’ottima idea”.
“Se qualcosa viene dimostrato come potenziale per aiutare gli animali a formare memorie a lungo termine migliori e la sostanza somministrata agli animali non ha effetti collaterali sulla salute, questi studi dovrebbero essere ripetuti sugli esseri umani. Sarebbe interessante testare le persone per vedere se la melatonina aiuta con la memoria”, ha detto.
