L'Accademia reale di Stoccolma ha assegnato il premio Nobel per la medicina e la fisiologia a tre scienziati che hanno chiarito i meccanismi neurali alla base della nostra capacità di orientarci nello spazio. I tre premiati sono John O'Keefe, neuroscienziato dello University College di Londra, e la coppia norvegese formata da May-Britt ed Edvard Moser, fondatori del Kavli Institute di Trondheim, prestigioso centro di ricerca sui circuiti neurali e le basi nervose del comportamento.
Dove mi trovo? Nato negli Usa da una famiglia di immigrati irlandesi, O'Keefe ha svolto quasi tutta la sua carriera universitaria a Londra e qui, nel 1971, ha individuato per la prima volta i “neuroni di posizione” (place cell), la cui attività è direttamente collegata alla posizione che il corpo occupa nello spazio. La frequenza alla quale queste cellule inviano segnali elettrici, infatti, aumenta in modo notevolissimo quando ci si trova in un punto specifico. In buona sostanza i neuroni di posizione consentono di rispondere alla domanda “dove mi trovo?”, accendendosi e spegnendosi come lampadine, posizionate su una mappa situata nel cervello.
O'Keefe ha scoperto le place cell registrando l'attività elettrica di singoli neuroni, in ratti che si muovevano in uno spazio libero. In seguito, le stesse cellule sono state individuate anche nell'uomo, e uno studio del 2010 ha anche chiarito che sono presenti e attivi fin dalla nascita, a testimonianza del fatto che il bisogno di sapere dove ci si trova è davvero fondamentale. Situate nell'ippocampo (una struttura collegata anche alla memoria e all'apprendimento) sono però soltanto solo una delle componenti del nostro sistema di orientamento.
Dove sto andando? L'altra metà del nostro Gps interno consente di rispondere alla domanda: “dove sto andando?”, ed è costituita dai "neuroni a griglia" (grid cell), situati nella corteccia entorinale e direttamente collegati con le place cell. Il funzionamento delle grid cell, la cui scoperta è valsa l'altra metà del Nobel 2014 ai coniugi Moser, è però un po' più complesso.
Questo sistema, infatti, è capace di suddividere lo spazio fisico in cui ci muoviamo in celle esagonali, come quelle di un alveare. Ciascun neurone controlla una cella e si accende quando, muovendoci, passiamo sull'esagono corrispondente.
Secondo i coniugi Moser, la suddivisione dello spazio in esagoni è un sistema molto efficiente, che permette al cervello di controllare con precisione ciò che accade, minimizzando le energie spese. Anche questo sistema si sviluppa precocemente nei neonati, seguendo di pochi giorni quello delle place cell.
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Per capire l'Alzheimer? Le scoperte premiate quest'anno dall'Accademia di Stoccolma riguardano fenomeni di base del funzionamento del cervello e non hanno applicazioni pratiche nell'immediato. Tuttavia, la corteccia entorinale e l'ippocampo sono fra le prime aree colpite nel morbo di Alzheimer, e non a caso fra i sintomi iniziali di questa malattia c'è la perdita della capacità di orientarsi anche in luoghi ben conosciuti (tipicamente, i pazienti non trovano più la strada di casa). Per questo, gli studi di O'Keefe e dei coniugi Moser potrebbero contribuire a spiegare i meccanismi che stanno alla base della degenerazione del tessuto nervoso, forse, contribuire a trovare una cura.
I curricula dei tre Nobel.
John O’Keefe è nato il 1939 a New York, negli Stati Uniti, ha conseguito un dottorato in Psicologia fisiologica presso la McGill University (Canada) nel 1967. Si è poi trasferito nel Regno Unito dove ha studiato e lavorato presso lo University College London. Dopo avere dedicato i suoi primi studi sul modo in cui il cervello controlla il comportamento, si dedicò all’analisi in laboratorio del comportamento delle cavie e del modo in cui si orientano nello spazio.
May-Britt Moser è nata a Fosnavåg, in Norvegia, nel 1963. Ha studiato psicologia presso l’Università di Oslo, insieme con Edvard Moser, che sarebbe diventato suo marito. Ha conseguito un dottorato in neurofisiologia nel 1995 e ha insegnato presso le università di Edimburgo e di Londra, prima di tornare a insegnare in Novergia. È direttore del Centro di Computazione Neurale a Trondheim da lei fondato insieme al marito. È l’undicesima donna a essere stata premiata con un Nobel per la Medicina.
Edvard I. Moser è nato nel 1962 a Ålesund, in Novergia, e ha conseguito il dottorato in neurofisiologia presso l’Università di Oslo nel 1995. Ha lavorato presso l’Università di Edimburgo e in seguito presso l’University College London insieme con la moglie May-Britt Moser. È direttore del Kavli Institute per le neuroscienze a Trondheim.
