La memoria del canto

Due esemplari di fringuello della specie studiata da Clayton e colleghi - Taeniopygia guttata (crediti eric_glv)Un articolo apparso sulla rivista PNAS svela i meccanismi genetici della memoria uditiva degli uccelli

Per gli uccelli canori il canto di un conspecifico è uno stimolo sensoriale di grande importanza, che provoca delle modifiche nell’espressione genica nel cervello anche a distanza di molte ore dall’ascolto. La scoperta, pubblicata sull’edizione di questo mese della rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, ha sopreso David Clayton professore di biologia cellulare dello sviluppo dell’Università dell’Illinois e colleghi, autori dell’articolo, che non si aspettavano di osservare così tanti geni coinvolti nel processo e pensavano che qualsiasi modifica nell’attività genetica del cervello dei fringuelli si sarebbe dissipata subito dopo aver udito il canto sconosciuto. In realtà il processo coinvolge un gran numero di geni ed è ancora attivo ventiquattr’ore dopo, anche se l’uccello non ha più riascoltato il canto.

Nello studio gli uccelli sono stati tenuti in isolamento e silenzio durante tutta la notte precedente all’esperimento. Nella fase fase di test la canzone è stata ripetuta ogni dieci secondi per tre ore. Usando la tecnica dell’analisi microarray del DNA i ricercatori hanno misurato le modifiche nei livelli di RNA messaggero negli emisferi anteriori, le aree uditive dei fringuelli.

Alcuni dei geni nella mezz’ora successiva all’ascolto aumentano la loro attività altri invece la diminuiscono, in special modo quelli coinvolti nella regolazione delle proteine che formano i canali ionici della membrana cellulare. Questi canali sono fondamentali il metabolismo delle cellule. Secondo Clayton i cambiamenti sono così evidenti e tipici che è addirittura possibile “capire se un uccello ha udito o no una particolare canzone soltanto osservandone l’analisi molecolare.”

Il fenomeno di diminuzione dell’attività genica osservato è probabilmente da imputare a una sorta di auto-protezione effettuata dal cervello: il canto è infatti per il fringuello uno stimolo molto potente e una sovrastimolazione protratta troppo a lungo potrebbe rivelarsi dannosa, portando addirittura alla morte cellulare.

Ventiquattr’ore dopo il test il pattern di geni attivati, come hanno osservato Clayton e colleghi, diventa radicalmente diverso dalla risposta iniziale, non importa se ne frattempo l’uccello ha potuto sentire nuovamente il canto o no. I geni che inizialmente avevano subito un effetto di innalzamento o diminuzione dell’attività ritornano al livello di base, mentre un nuovo network di geni viene coinvolto, con probabili effetti sul metabolismo energetico del cervello. Secondo gli autori questo significa che l’animale a distanza di un giorno sta ancora processando lo stimolo.

Federica Sgorbissa
Federica Sgorbissa è laureata in Psicologia con un dottorato in percezione visiva ottenuto all'Università di Trieste. Dopo l'università, ha ottenuto il Master in comunicazione della scienza della SISSA di Trieste. Da qui varie esperienze lavorative, fra le quali addetta all'ufficio comunicazione del science centre Immaginario Scientifico di Trieste e oggi nell'area comunicazione di SISSA Medialab. Come giornalista free lance collabora con alcune testate come Le Scienze e Mente & Cervello.

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