La Neurogenesi adulta e il suo ruolo nel “Pattern Separation” dell’ippocampo

L’ippocampo è coinvolto nell’analisi di due importanti funzioni cognitive: pattern separation e pattern completion. Il pattern separation è adibito a cogliere le differenze tra esperienze simili e viene sostenuto dall’attività dei neuroni granulari del giro dentato che sono a monte dei neuroni CA3, dove piccoli cambiamenti dell’input spaziale provocano grandi divergenze nell’output. Il pattern completion invece, è adibito a cogliere le similarità tra eventi diversi ed è il prodotto dell’attività dei neuroni piramidali della CA3 ippocampale. Nel complesso queste due funzioni svolgono un ruolo fondamentale poiché permettono all’individuo di poter valutare ogni situazione quotidiana e confrontarla con esperienze precedentemente vissute definendo se sono simili o nuove. L’ippocampo, in quanto parte del sistema limbico, scambia informazioni con centri come l’amigdala, nucleo coinvolto in aspetti come l’ansia, panico e il disturbo da stress post traumatico (PTSD), patologie derivanti da una disregolazione dei circuiti cerebrali che sono coinvolti nella generazione della paura. Recentemente è stato suggerito che a tali disturbi potrebbe contribuire una disregolazione nelle funzioni dell’ippocampo, tramite una compromissione nella funzione del pattern separation, che porterebbe a una condizione di una ipergeneralizzazione, ovvero la percezione di contesti sensoriali che, anche se divergenti per piccoli particolari, vengono considerati identici, e quindi una incapacità di distinguere tra due input sensoriali simili. In un modello murino di disattivazione sperimentale del gene Bax (gene pro apoptotico), condizione che favorisce un aumento di neurogenesi adulta nel giro dentato, è stato dimostrato che l’integrazione di un maggior numero di neuroni in questa regione favorisce il pattern separation, migliorando la capacità di distinguere tra due contesti simili. Questo succede perché i neuroni generati nella vita adulta hanno caratteristiche elettrofisiologiche e funzioni differenti rispetto a quelle dei neuroni preesistenti. Nel modello murino che vede l’assenza del gene pre-apoptoptico Bax, che ha un numero maggiore di neuroni neogenerati che si integrano nei circuiti ippocampali, sono stati testati paradigmi sperimentali relativi a comportamenti correlati all’ansia ed è stato dimostrato che in condizione di neurogenesi adulta implementata si ottengano degli effetti riconducibili a quelli ottenuti con il trattamento con antidepressivi. Stessi effetti sono stati riportati a seguito di svolgimento di attività fisica volontaria, una condizione che similmente stimola l’attività di neurogenesi adulta nell’ippocampo. Da questi approcci si deduce che, attività che promuovono la neurogenesi adulta potrebbero contrastare patologie riconducibili all’ansia e dimostrano un coinvolgimento diretto dell’ippocampo nella regolazione di tali aspetti.