‘Nel mezzo del cammin di nostra vita’ potremmo riuscire a sapere quanto ancora ci resta. Come? Questa volta la risposta non è nel Dna ma nello studio del comportamento, dal movimento al sonno. La sorprendente conclusione arriva da un singolare lavoro condotto sugli animali un po’ alla ‘Truman Show’, finanziato dalla Knight Initiative for Brain Resilience del Wu Tsai Neurosciences Institute di Stanford e pubblicato su ‘Science’. I ricercatori hanno sottoposto decine di pesciolini a un monitoraggio continuo per tutta la vita, con l’obiettivo di esplorare il legame tra comportamento, invecchiamento e longevità.Ebbene, i singoli esemplari invecchiavano in modi molto diversi, pur avendo una genetica simile e vivendo in un ambiente attentamente controllato. Già nella prima età adulta, queste differenze erano visibili nel modo in cui i pesciolini nuotavano e riposavano, ed erano sufficientemente marcate da permettere di prevedere se un pesce avrebbe vissuto a lungo oppure no.Movimenti, sonno e dispositivi indossabili per prevedere la longevitàSebbene la ricerca sia stata condotta sui pesci, i risultati suggeriscono la possibilità che il monitoraggio di comportamenti quotidiani come il movimento e il sonno, ormai regolarmente rilevati da dispositivi indossabili, possa offrire indizi preziosi su come si sviluppa l’invecchiamento negli esseri umani.A firmare il lavoro i ricercatori post-dottorato Claire Bedbrook e Ravi Nath del Wu Tsai Neuro. La ricerca è nata da una collaborazione, supportata dalla Knight Initiative, tra i laboratori di Stanford della genetista Anne Brunet e del bioingegnere Karl Deisseroth, autori senior dello studio.Osservare l’invecchiamento in tempo realeLa maggior parte degli studi sull’invecchiamento confronta gruppi di animali giovani con gruppi di anziani. Queste istantanee però non permettono di comprendere appieno come l’invecchiamento si sviluppi all’interno dei singoli individui nel tempo e come emergano le differenze tra gli esemplari. Bedbrook e Nath volevano saperne di più.Persino animali della stessa specie, cresciuti in condizioni simili, possono seguire percorsi di invecchiamento molto diversi e vivere per periodi di tempo differenti. I ricercatori si sono chiesti se il comportamento potesse rivelare quando e come queste traiettorie individuali iniziano a divergere. Così hanno scelto il killifish turchese africano: con una vita lunga appena quattro-otto mesi, è uno dei vertebrati meno longevi studiati in laboratorio, eppure condivide caratteristiche biologiche fondamentali con specie come l’uomo, tra cui un cervello complesso.La sperimentazione livePer questo studio il team ha costruito un sistema automatizzato in cui i singoli pesci vivevano in vasche separate, monitorate da telecamere. In questo modo il sistema ha catturato ogni momento della vita degli animali. In totale, hanno monitorato 81 pesci, generando miliardi di fotogrammi video.Da queste registrazioni, i ricercatori hanno estratto informazioni dettagliate sulla postura, la velocità, il riposo e il movimento degli animali, identificando 100 “sillabe comportamentali” distinte: azioni brevi e ricorrenti che rappresentano gli elementi costitutivi di base del movimento e del riposo di un pesce.“Il comportamento è un indicatore meravigliosamente integrato, che riflette ciò che accade nel cervello e nel corpo”, ha affermato Brunet, professoressa di genetica titolare della cattedra Michele e Timothy Barakett presso la Stanford Medicine. “I marcatori molecolari sono essenziali, ma catturano solo frammenti di biologia. Con il comportamento, si osserva l’organismo nella sua interezza, in modo continuo e non invasivo”.Con questa registrazione comportamentale dell’intera vita a disposizione, i ricercatori hanno potuto porsi una nuova serie di domande: quando gli animali iniziano a invecchiare in modo diverso? Cosa distingue questi percorsi nelle prime fasi? E il comportamento da solo può prevedere se un individuo vivrà fino a tarda età?La chiave nella mezza etàUna delle scoperte più sorprendenti del team è stata la divergenza precoce dei percorsi di invecchiamento. Dopo aver seguito ciascun pesce per tutta la sua vita, i ricercatori hanno raggruppato gli animali in base alla loro longevità e hanno poi analizzato i dati per individuare il momento in cui si manifestavano le prime differenze comportamentali. Così hanno scoperto che, già nella fase iniziale della mezza età (dai 70 ai 100 giorni), i pesci che avrebbero vissuto meno o più a lungo mostravano comportamenti diversi.Alcune delle differenze più evidenti riguardavano il sonno. Da giovani adulti, i pesci che avrebbero avuto una vita più breve tendevano a dormire non solo di notte, ma sempre più spesso anche durante il giorno. Quelli che avrebbero vissuto più a lungo sonnecchiavano invece principalmente di notte.Ma il sonno non era l’unico segnale. I pesci destinati a una vita più lunga nuotavano anche con maggiore vigore e raggiungevano velocità più elevate quando si muovevano nell’acquario, un indicatore di movimento spontaneo che è stato collegato alla longevità anche in altre specie. Inoltre, tendevano ad essere molto più attivi durante le ore diurne.Utilizzando modelli di apprendimento automatico, i ricercatori hanno dimostrato che bastavano pochi giorni di dati comportamentali da pesci di mezza età per prevedere la durata della vita. “I cambiamenti comportamentali che si verificano già nelle prime fasi della vita ci forniscono informazioni sulla salute e sulla durata della vita future”, ha sottolineato Bedbrook.Ravi David Nath e Claire Nicole Bedbrook – Foto: Andrew Brodhead/Stanford UniversityL’invecchiamento si sviluppa a ondateNon solo: il team ha scoperto che l’invecchiamento, almeno nei killifish, non procede in modo graduale e senza intoppi. La maggior parte dei pesci ha subito da due a sei rapide transizioni comportamentali, ciascuna della durata di pochi giorni, seguite da fasi stabili più lunghe, della durata di settimane. “Ci aspettavamo che l’invecchiamento fosse un processo lento e graduale“, ha chiarito Bedbrook. “Invece, gli animali rimangono stabili per lunghi periodi e poi passano molto rapidamente a una nuova fase. Vedere questa architettura a fasi emergere è stata una delle scoperte più entusiasmanti”.Questo schema a tappe riecheggia le evidenze provenienti da studi sull’uomo, che dimostrano come le caratteristiche molecolari dell’invecchiamento cambino a ondate, soprattutto durante la mezza età e la terza età. Insomma, l’idea è quella di lunghi periodi di relativa stabilità intervallati da brevi fasi di rapido cambiamento.“Il comportamento si rivela un indicatore incredibilmente sensibile dell’invecchiamento”, ha affermato Nath. “È possibile osservare due animali della stessa età cronologica e notare, solo dal loro comportamento, che stanno invecchiando in modo molto diverso“.Negli esseri umani la qualità del sonno e i cicli sonno-veglia spesso peggiorano con l’età, e questi cambiamenti sono stati collegati al declino cognitivo e alle malattie neurodegenerative. Ora il team punta a cercare di capire se il sonno stesso possa essere manipolato per promuovere un invecchiamento più sano e se un intervento precoce possa finire per modificare la longevità.Questo articolo A caccia del segreto dei killifish: un nuovo studio apre una finestra sulla longevità proviene da LaPresse