venerdì 26 luglio 2013

Tagliare la testa ad una planaria: se ne ricorderà...

Un po' di mesi fa abbiamo visto che le planarie, vermi piatti appartenenti al phylum Platyhelminthes, già precedentemente note per l'elevato grado di rigenerazione cellulare, sono in grado di ricreare un nuovo individuo partendo da un singolo neoblasto, cioè una singola cellula pluripotente (per maggiori dettagli leggi questo post).
Se invece a ciò aggiungessimo che hanno anche l'incredibile capacità di memorizzare eventi anche dopo aver subito una decapitazione? Questo è quanto hanno scoperto alcuni scienziati della Tufts University nell'ambito di un lavoro di ricerca pubblicato sul Journal of Experimental Biology.
Gli scienziati Tal Shomrat e Michael Levin hanno prima insegnato alle planarie a tollerare gli spazi aperti e la luce diretta, cose che generalmente questi platelminti odiano, e successivamente hanno tagliato le loro teste completamente. Le planarie, essendo abili maestri nella rigenerazione dei tessuti, dopo un po' di tempo hanno prodotto una nuova testa, con un cervello nuovo di zecca, e dopo una minima stimolazione esse hanno continuato a tollerare spazi aperti e luce diretta, come se nulla fosse accaduto. 
Una planaria
In particolare, Shomrat e Levin hanno costruito un apparato controllato da un computer che ha insegnato a numerosi vermi a tollerare luce e spazi aperti, in un lasso di tempo di circa 10 giorni. Dopo essersi assicurati che le planarie si muovessero indisturbate alla ricerca del cibo con la luce direttamente puntata contro, le hanno decapitate rimuovendo il 100% delle loro cellule cerebrali. In seguiti i ricercatori hanno lasciato alle planarie 2 settimane di tempo affinché rigenerassero completamente il capo e, a processo finito, le hanno esposte nuovamente alla luce nelle stesse condizioni sperimentali antecedenti alla decapitazione, e dopo una sessione di training di gran lunga inferiore alla prima, esse si sono mosse con disinvoltura, come se avessero in qualche modo memorizzato l'apprendimento precedente.
Il sistema nervoso di una planaria
La ragione biologica di questo fenomeno è sconosciuta agli studiosi e finora non era mai stato osservato e studiato un evento del genere; i ricercatori per ora pensano che nelle planarie possano esserci anche altre parti del corpo che contribuiscono alla conservazione dei ricordi o di comportamenti appresi, oppure che addirittura possa intervenire qualche cambiamento nel DNA in seguito alla stimolazione dell'apprendimento, ma si tratta soltanto di ipotesi che dovranno trovare conferma seguendo la strada spianata da quest'affascinante scoperta.
Per quanto ne sappiamo, il sistema nervoso dei platelminti è formato generalmente da una coppia di gangli cefalici, che rappresentano un primo tentativo evolutivo di cervello rudimentale, che manda a 2 cordoni longitudinali gli impulsi nervosi raccolti dagli organi sensoriali, in modo da poter poi attivare la muscolatura necessaria a far compiere determinate operazioni all'animale. Alla luce della scoperta, si potrebbe anche pensare che negli animali più primitivi come i platelminti non ci sia ancora una sede specifica deputata all'immagazzinamento delle informazioni apprese, e che anzi anche le cellule nervose dei cordoni longitudinali, insieme ai gangli cefalici del "cervello", possano ad esempio dare un ulteriore contributo in questo senso.


Shomrat T, & Levin M (2013). An automated training paradigm reveals long-term memory in planaria and its persistence through head regeneration. The Journal of experimental biology PMID: 23821717