La memoria può essere ereditata?

Se in biologia ci sono domande facili a cui rispondere, questa dovrebbe essere tra le più semplici: la memoria può essere ereditata? La risposta, a quanto pare, è un sonoro “no”. I ricordi sono immagazzinati nel cervello sotto forma di connessioni neuronali o sinapsi, e non c’è modo di trasferire queste informazioni al DNA delle cellule germinali, l’eredità che riceviamo dai nostri genitori; non ereditiamo il francese che hanno imparato a scuola, ma dobbiamo impararlo da soli. Eppure, da anni ci sono sempre più indicazioni che stanno minando questo dogma classico della biologia: almeno in alcune specie, alcune forme di memoria possono essere trasmesse ai discendenti.

Nel suo senso più ampio, l’idea di memoria si applica a un tratto fenotipico – misurabile o osservabile – che viene acquisito durante la vita dell’individuo. All’epoca della gestazione della teoria evolutiva, il naturalista francese Jean-Baptiste Lamarck divenne il campione di una teoria dell’ereditarietà delle caratteristiche acquisite: per esempio, lo sviluppo di un muscolo attraverso l’esercizio. Le tesi di Lamarck furono alla fine confutate, ma alla fine del XX secolo la ricerca cominciò a rivelare che esiste un’eredità dei tratti acquisiti, a cui fu dato il nome di epigenetica (letteralmente, “sopra i geni”).

Influenze ambientali come cibo, contaminanti e altro possono lasciare segni chimici sui geni che non alterano la loro sequenza, ma modificano la loro attività. Poiché questi segni epigenetici potrebbero essere trasmessi alla generazione successiva attraverso il DNA delle cellule germinali, rappresentano una forma di memoria ereditabile: i geni dei bambini ricordano i fattori ambientali a cui i loro genitori sono stati esposti. Sebbene l’epigenetica nasconda ancora molti dei suoi segreti, quelli che stanno diventando noti dimostrano che non abbiamo ancora misurato i suoi limiti.

Trasferimento dei ricordi da un animale all’altro

Nel 1962 il biologo James V. McConnell pubblicò un esperimento controverso in cui sosteneva di trasmettere un processo di apprendimento da un verme all’altro nutrendo quest’ultimo con i resti macinati del primo. McConnell era convinto che l’engramma di un ricordo – un termine ipotetico per indicare la traccia fisica della memoria – risiedesse nelle molecole di RNA, e che queste potessero trasferire quel ricordo da un animale all’altro.

Anche se gli esperimenti di McConnell furono screditati dalla comunità scientifica, poco dopo furono pubblicati altri studi che sembravano mostrare un trasferimento di ricordi da un roditore all’altro attraverso iniezioni di estratti di cervello. Anche in questi casi, i risultati negativi di altri ricercatori misero in discussione una teoria che era già difficile da digerire. Eppure, negli ultimi decenni si è saputo che non solo le molecole di RNA sono tra i meccanismi epigenetici più comuni, ma sono anche coinvolte nella formazione della memoria a lungo termine.

Di recente, l’ipotesi di McConnell è rinata dalle sue ceneri, indipendentemente dal fatto che gli effetti da lui descritti nei suoi esperimenti fossero reali o meno. Nel maggio 2018, uno studio condotto da David Glanzman dell’Università della California, Los Angeles, ha dimostrato che l’iniezione di un estratto di RNA da esemplari della lumaca di mare Aplysia californica – un animale classico nella ricerca sulla memoria – addestrati a rispondere a uno stimolo elettrico è in grado di trasferire questo apprendimento ad altri individui non addestrati. Inoltre, Glanzman ha anche dimostrato che l’RNA del primo animale stimola i neuroni del secondo animale isolato su una piastra di Petri. “È come se trasferissimo la memoria”, dice Glanzman. “Se i ricordi fossero immagazzinati nelle sinapsi, il nostro esperimento non avrebbe mai funzionato”.”

Per ora, altri esperti sono stati cauti nel valutare lo studio di Glanzman. Ma non è l’unico che indica meccanismi capaci di trasferire engrammi epigenetici, cioè ricordi, da un individuo all’altro. Inoltre, altri esperimenti hanno rinunciato al metodo artificiale dell’iniezione, improbabile in natura, mostrando che la presunta memoria RNA potrebbe essere ereditata dai bambini dai loro genitori.

Ereditare i comportamenti

Perché questo sia possibile, si deve prima aprire una via per il trasferimento di RNA dai neuroni alle cellule germinali, cosa che, secondo il dogma, non esiste. Ma questo è proprio quello che un team di ricercatori dell’Università del Maryland ha fatto nel 2015 quando ha scoperto che nel verme Caenorhabditis elegans alcuni filamenti di RNA prodotti nei neuroni possono viaggiare verso le cellule germinali e silenziare i geni nella prole, anche fino a 25 generazioni dopo.

Nel giugno 2019, uno studio pubblicato da scienziati dell’Università di Tel Aviv (Israele) ha esteso questi risultati, dimostrando che l’RNA prodotto nei neuroni dei vermi influenza il comportamento di foraggiamento della prole attraverso la trasmissione delle cellule germinali, e che questo apprendimento viene trasferito su più generazioni. Secondo il direttore dello studio, Oded Rechavi, “questi risultati vanno contro uno dei dogmi più fondamentali della biologia moderna.”

Il mese successivo, uno studio condotto da Giovanni Bosco della Geisel School of Medicine di Dartmouth (USA) ha dimostrato che i moscerini della frutta Drosophila melanogaster possono ereditare dai loro genitori il comportamento di deposizione delle uova indotto nei genitori dal contatto con vespe che parassitano le loro larve; i loro discendenti adottano lo stesso comportamento senza aver sperimentato essi stessi la minaccia.

Tuttavia, va sottolineato che ciò che si osserva nei vermi o nelle mosche non si applica necessariamente all’uomo. Ma potrebbe. Già nel 2013, uno studio della Emory University ha dimostrato che la paura indotta nei topi di un particolare odore può essere trasmessa anche alla loro prole attraverso meccanismi epigenetici. E un topo è già molto più simile a noi.

“Questo accade in animali diversi dai moscerini della frutta e dai vermi?”, chiede Bosco. “Sì, sono convinto che accada, e abbiamo solo bisogno che qualcuno di intelligente pensi all’esperimento giusto da fare per testarlo effettivamente, negli esseri umani per esempio”, dice a OpenMind. “Una nuova strada sta finalmente diventando accessibile alla sperimentazione in un modo in cui possiamo iniziare a capire i meccanismi molecolari e le molecole specifiche che permettono agli animali di ereditare particolari tipi di comportamento e di memoria.”

Javier Yanes

@yanes68