Eric Kandel e Aplysia californica: il loro ruolo nel chiarimento dei meccanismi della memoria e nello studio della psicoterapia

Aplysia californica è una specie di lumaca marina o mollusco gasteropode. Attraverso la sua neuroanatomia apparentemente semplice e la sua capacità di condizionamento classico e operante, A. californica ha servito bene le neuroscienze. La modifica comportamentale del riflesso del sifone-ritirato dell’Aplysia è stato un obiettivo di ricerca particolarmente utile.

Negli anni ’60, James Schwartz e Eric Kandel hanno intrapreso un programma di ricerca che cercava di stabilire le basi biochimiche e neuroanatomiche dell’apprendimento e della memoria. La loro svolta iniziale avvenne negli anni ’70, quando stabilirono che il cAMP e successivamente la serotonina venivano sintetizzati nei gangli di Aplysia durante il processo di formazione della memoria a breve termine 1. Le ricerche successive hanno dimostrato che la protein chinasi cAMP-dipendente (PKA) e i suoi effetti regolatori sui canali del potassio erano rilevanti per il comportamento appreso e la memoria.

Negli anni 80, Kandel e i suoi collaboratori avevano identificato che la sintesi proteica era la base della codifica della memoria a lungo termine. La sintesi di C-reactive element binding (CREB) e la sua influenza sulla formazione delle connessioni sinaptiche hanno contribuito a dimostrare che la memoria a breve termine era associata a cambiamenti funzionali nelle sinapsi esistenti, mentre la memoria a lungo termine era associata a un cambiamento nella densità delle connessioni sinaptiche 2.

Quindi, un semplice riflesso in un mollusco marino altrimenti oscuro ha aiutato a elaborare un nesso tra il cervello e l’ambiente esterno. Questa ricerca è valsa a Kandel il premio Nobel nel 2000.

Anche se il lavoro di Kandel non risolve, di per sé, il dilemma mente-cervello, è stato di enorme beneficio per il campo della psicoterapia. Il lavoro di Kandel ha probabilmente ispirato numerosi ricercatori a cercare di mostrare la base neurale dei benefici della psicoterapia, per esempio Linden 3.

Uno dei primi di questi programmi di ricerca fu quello di Baxter e collaboratori, che mostrarono simili cambiamenti metabolici nella testa del nucleo caudato destro e nella corteccia orbitofrontale in pazienti affetti da disturbo ossessivo compulsivo, che erano migliorati con la terapia comportamentale o con la fluoxetina 4. Un altro esempio di questo lavoro è stato quello di Brody e collaboratori, che hanno dimostrato che i pazienti gravemente depressi i cui sintomi sono scomparsi dopo 12 settimane di trattamento con psicoterapia interpersonale o paroxetina hanno mostrato alterazioni simili di anomalie metaboliche neurali che erano presenti nel loro stato depresso originale 5. Tale ricerca è stata applicata anche alla psicoterapia a lungo termine con pazienti con disturbo di personalità, mostrando la normalizzazione della captazione di serotonina dopo il completamento di un corso di psicoterapia 6.

La psicoterapia ha superato il decennio del cervello in parte grazie a studi come quelli evidenziati in precedenza, e il lavoro pionieristico di Kandel. Non solo gli studi di efficacia mostrano che la psicoterapia è paragonabile ai farmaci in una varietà di disturbi non psicotici, ma la ricerca ispirata dal lavoro originale di Aplysia mostra anche che le psicoterapie probabilmente condividono la base neurale putativa di tali risposte di trattamento.

Forse il vero significato di questo lavoro sta nella nozione di comprensione della plasticità del sistema nervoso, e in particolare la base subcellulare dell’apprendimento. In sostanza, il lavoro di Kandel ha dimostrato che l’ambiente può esercitare un effetto strutturale sul sistema nervoso. Anche se le ricerche successive sugli esseri umani si sono limitate ai cambiamenti di neuroimaging, il principio elaborato per la prima volta nell’opera di Kandel rimane il nucleo di questo campo.

Michael Robertson 1,2,3 , Garry Walter 1,4,5