• ALC
• apprendimento skinneriano
• Hirudo medicinalis

Questo lavoro sperimentale è stato condotto al fine di studiare gli effetti della Acetil-L-Carnitina (ALC) sull’apprendimento associativo del II tipo (Skinneriano o operante) nella sanguisuga Hirudo medicinalis. Questo invertebrato, infatti, da esperimenti precedentemente condotti nei nostri laboratori, si è dimostrato essere un ottimo modello animale per lo studio dei meccanismi cellulari e molecolari che stanno alla base della memoria e dell’apprendimento.
L’induzione di un apprendimento di tipo operante in Hirudo è stata possibile grazie all’uso di un apparato di registrazione consistente di un particolare cross maze in plexiglass formato da un labirinto a croce greca, posizionato al centro di una vasca più grande (vasca di ricompensa), in cui l’animale deve operare una discriminazione tra finestrelle aventi aperture di forma identica ma poste in posizione diversa (foro quadrato centrale vs foro quadrato angolare), situate nella parte centrale della croce e regolanti l’accesso ai 4 bracci. Il pavimento e le pareti interne del labirinto a croce sono rivestiti da elettrodi di argento clorurato collegati ad uno stimolatore. Una tipica sessione di addestramento consiste in 12 prove durante le quali la sanguisuga è sottoposta a debole stimolazione elettrica finché non raggiunge il settore che immette nella vasca di ricompensa. Quando entra nel comparto scelto come positivo, cessa la stimolazione elettrica, viene spenta la luce in modo da creare una situazione ambientale adeguata, e infine, dal compartimento selezionato la sanguisuga accede alla vasca di ricompensa e qui rimane per circa 8-10 min. al buio prima di essere sottoposta alla prova successiva. Ad ogni prova viene cambiato il comparto d’inizio in modo tale che la sanguisuga non possa avere riferimenti di tipo spaziale tra una prova e l’altra. Durante le prove è stato registrato: 1) il tempo che intercorre dal momento in cui la sanguisuga viene immessa nell’apparato a quello in cui attraversa la finestra che immette nel comparto di ricompensa; e 2) gli errori (intesi come movimenti in direzione opposta al comparto di ricompensa o di entrata nel comparto sbagliato) che essa commette.
Nei nostri laboratori si è osservato che ALC influenza l’apprendimento non associativo. Pertanto, si sono condotti esperimenti per studiare gli effetti di ALC sull’apprendimento associativo, utilizzando l’apparato sopra descritto. È stata iniettata ALC 2 mM nel gruppo sperimentale e soluzione fisiologica nel gruppo di controllo. Sono state effettuate registrazioni di apprendimento associativo a distanza di 2 ore, 6, 11, 20, 25, e 35 giorni dall’iniezione. Dai dati sperimentali è emerso che già a 2 ore dall’iniezione di ALC 2 mM gli animali imparano con difficoltà, incrementando notevolmente il tempo e il numero di errori impiegati per raggiungere il comparto esatto, sia rispetto al primo giorno di registrazione sia rispetto ai controlli. Questo effetto permane anche a distanza di 11 giorni dall’iniezione. A 20 e 25 giorni, questo effetto si riduce progressivamente fino ad arrivare a 35 giorni dall’iniezione, quando non si osservano più differenze tra il gruppo sperimentale e quello di controllo.
Per verificare se l’effetto di ALC sia dovuto ad una minore mobilità degli animali, durante le prove è stato registrato anche il loro grado di attività (inteso come movimenti di crawling o di nuoto per minuto di registrazione). Si è osservato che non c’è alcuna differenza tra l’attività delle sanguisughe iniettate con ALC e quelle di controllo.
Riducendo la concentrazione di ALC a 1 mM, e valutandone l’effetto a distanza di 2 ore, 6 e 11 giorni dall’iniezione è emerso che l’azione di tale sostanza è presente a distanza di 2 ore dall’iniezione, mentre dopo 11 giorni gli animali trattati con ALC non mostrano più differenze rispetto al gruppo di controllo.