I ricercatori dell’UPF stanno testando un nuovo metodo non invasivo per stimolare il nervo vago nei topi al fine di migliorare la loro memoria. Hanno dimostrato per la prima volta che l’elettrostimolazione attraverso l’orecchio nei modelli di roditori con disabilità intellettiva porta a un miglioramento cognitivo.
Lo studio è il risultato della collaborazione tra gruppi di ricerca presso il Dipartimento di Scienze della Sperimentazione e della Salute (DCEXS) e il Dipartimento di Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione (DTIC). È stato coordinato dal ricercatore Andrés Ozaita, ricercatore principale presso il Neuropharmacology Laboratory-NeuroPhar ed è stato pubblicato sulla rivista Brain Stimulation.
La stimolazione del nervo vago è emersa come terapia per il trattamento di pazienti con epilessia o depressione che non rispondono ai farmaci, poiché le ramificazioni di questo nervo trasportano le informazioni nelle aree deregolamentate del cervello in entrambe le malattie. Alcune di queste regioni come l’amigdala, la corteccia prefrontale e l’ippocampo, sono necessarie anche per l’attenzione e la memoria. Per questo motivo, la tecnica ha anche prodotto un miglioramento cognitivo. Inizialmente, la stimolazione è stata effettuata invasivamente, impiantando chirurgicamente un dispositivo che aproduce impulsi elettrici. Successivamente, sono stati sviluppati approcci non invasivi, che stimolano la superficie della pelle nelle aree attraversate dai rami del nervo vago.
Precedenti studi avevano rivelato la modulazione della memoria usando approcci invasivi e non invasivi nei modelli animali e nell’uomo, ma gli approcci transcutanei non invasivi attraverso la pelle non erano stati testati finora nei modelli murini.
I ricercatori del Biomedical Electronics Research Group hanno sviluppato un elettrodo per consentire l’elettrostimolazione non invasiva del nervo vago nei topi.
“Mikel Domingo-Gainza, uno studente del corso di laurea in Ingegneria biomedica, ha costruito l’elettrodo durante il suo progetto finale di laurea”, spiega Antoni Ivorra, leader del Biomedical Electronics Research Group (BERG) e docente DTIC. Il dispositivo viene applicato in un’area accessibile dell’orecchio del topo che viene raggiunto dai rami del nervo vago.
” Abbiamo dimostrato che questa tecnologia ha ottenuto un effetto comportamentale di miglioramento cognitivo nei topi. Abbiamo usato un test per valutare la memoria in cui valutiamo se il topo ricorda gli oggetti con cui ha familiarità. Dopo l’elettrostimolazione, gli animali hanno ottenuto risultati migliori nel test e la loro memoria è durata più a lungo”, dice Anna Vázquez-Oliver, co-prima autrice dell’articolo.
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Questa sarebbe la prima sperimentazione dell’elettrosimolazione del nervo vago nei topi, per migliorare la memoria; nei ratti era stato dimostrato che l’applicazione dell’elettrostimolazione attraverso l’orecchio produceva risposte cerebrali – più attività dei neurotrasmettitori –, ma non era stato dimostrato alcun effetto sul comportamento.
I ricercatori hanno quindi testato il potenziale del protocollo in un modello murino di sindrome dell’X fragile, la forma più comune di disabilità intellettuale ereditaria che di solito mostra scarse prestazioni nella memoria di riconoscimento degli oggetti. La stimolazione transcutanea ha anche migliorato la loro memoria, il che supporta la sua rilevanza nella modulazione cognitiva nel modello di topi con disabilità intellettiva.
Cecilia Brambilla-Pisoni, co-prima autrice dello studio, dice: ” L’attività che stiamo generando artificialmente nelle fibre del nervo vago produce un’attivazione di aree del cervello che sono importanti per la memoria. Ipotizziamo che un aumento del rilascio di noradrenalina, rende le informazioni meglio consolidate “.
Andrés Ozaita osserva che: “I risultati di questo studio confermano il potenziale di questo strumento terapeutico che vale la pena esplorare nel contesto dei disturbi dello sviluppo neurologico, come precedentemente proposto per le forme invasive “.
Sapere che questa tecnica è funzionale apre un campo importante a livello pre-clinico, poiché può essere applicata a modelli animali di altre malattie. “Ora ci stiamo concentrando sui risultati cellulari e molecolari prodotti da questo intervento per essere in grado di chiarire i meccanismi coinvolti”, conclude Ozaita.
Fonte, Brain Stimulation
