Come vengono organizzati i ricordi nel nostro cervello
I ricercatori hanno identificato due tipi di cellule nel nostro cervello che vengono attivate quando si creano ed archiviano i ricordi. La scoperta potrebbe porre le basi per lo sviluppo di nuove cure dei disturbi della memoria
Viviamo la nostra vita come se fosse un'esperienza continua, ma, come suggeriscono gli studi sul comportamento umano, memorizziamo i singoli eventi come momenti individuali e distinti. Cosa segna l'inizio e la fine di un ricordo? E in che modo avviene il recupero della memoria? Ad aver scoperto qualcosa di molto interessante su come il nostro cervello organizza i ricordi è stato il team di ricerca guidato da Ueli Rutishauser, professore di neurochirurgia, neurologia e scienze biomediche al Cedars-Sinai Medical Center di Los Angeles.
Lo studio, promosso dal progetto "BRAIN" del National Institutes of Health e pubblicato su Nature Neuroscience, ha scoperto come il cervello, nell'organizzare i ricordi in base a quando si verificano, coinvolge due particolari tipi di cellule cerebrali. La scoperta di questo processo, sconosciuto sino ad ora, migliora la comprensione di come il cervello umano forma i ricordi ma potrebbe anche porre le basi per lo sviluppo di nuove cure dei disturbi della memoria come il morbo di Alzheimer. “Questo lavoro è rivoluzionario perchè i ricercatori scoperto come il cervello umano pensa”, ha affermato Jim Gnadt, direttore del programma presso il NIH BRAIN Initiative.
Lo studio
Il team di ricerca voleva capire come il cervello forma e organizza i ricordi, così ha reclutato 20 pazienti e li ha sottoposti, durante il trattamento neurochirurgico dell’epilessia resistente ai farmaci (di cui i pazienti soffrivano), a una registrazione dell'attività elettrica cerebrale. Attraverso questa registrazione, ha esaminato, in particolare, il modo in cui l'attività cerebrale dei partecipanti era stata influenzata mentre gli venivano mostrati filmati con diversi tipi di "confini cognitivi” (cioè filmati con interruzioni pensate per capire in che modo il cervello stabilisce l'inizio e la fine di un ricordo).
Il primo tipo di "confine cognitivo" era rappresentato da un video che si interrompe e subito riprende con una scena che continua a raccontare la storia precedente ("confine morbido”.) Ad esempio, un video di una partita di baseball che si interrompe con la scena di un lancio del battitore e riprende con una scena del difensore che prende la palla. Il secondo tipo di confine era, invece, rappresentato da un video che si interrompe con il lancio della palla del battitore e riprende con una pubblicità (“confine rigido”). In che modo il cervello memorizza quest'ultima scena? Come una nuova scena all'interno della stessa storia, o come una storia completamente diversa? Rispondere a queste domande signifcava per i ricercatori capire in che modo il tipo di "confine cognitivo" determina la fine o l’inizio di un ricordo.
Come archiviamo i ricordi
I ricercatori avevano registrato l'attività cerebrale dei partecipanti mentre guardavano i video e notato che due distinti gruppi di cellule si erano attivate in risposta ai due tipi di “confini cognitivi”. Un gruppo, chiamato "cellule di confine", si era attivato in risposta a un "confine morbido" o "rigido". Un secondo gruppo, chiamato "cellule di eventi", si era attivato in risposta al “confine rigido”. Queste osservazioni hanno portato i ricercatori a ipotizzare che la creazione di un nuovo ricordo si verifica quando c'è un picco nell'attività sia delle "celle di confine" che di quelle degli "eventi".
Il cervello umano archivia ricordi come il telefono archivia foto
Per capire meglio come i ricordi vengono archiviati e resi accessibili nel cervello basta pensare al modo in cui vengono archiviate le foto nel telefono o nel computer. Spesso queste vengono raggruppate automaticamente in "eventi", in base a quando e dove sono state scattate, e poi visualizzate come foto "chiave" di quel singolo evento. Se poi si vuole approfondire l'evento specifico, basta fare clic su quella foto "chiave".
"Una risposta al confine può essere pensata come la creazione di un nuovo evento fotografico", ha affermato il dott. Rutishauser -. Man mano che costruisci la memoria, è come se nuove foto venissero aggiunte a quell'evento. Quando si verifica un confine rigido, quell'evento viene chiuso e ne inizia uno nuovo. È possibile pensare a confini morbidi per rappresentare nuove immagini create all'interno di un singolo evento”.
In che modo avviene il recupero dei ricordi
I ricercatori hanno poi esaminato come avviene il recupero della memoria e il modo in cui questo processo si collega all'attivazione delle "cellule di confine" e delle "cellule eventi". Secondo gli scienziati il cervello utilizza i "picchi" di confine come indicatori per "scorrere" i ricordi passati, proprio come le foto "chiave" vengono utilizzate per identificare gli eventi.
I test di memoria
Per indagare il recupero dei ricordi e testare tale teoria, i ricercatori hanno utilizzato due diversi test di memoria progettati appositamente. Nel primo test, è stata mostrata ai partecipanti una serie di immagini fisse e gli è stato chiesto se provenissero da una scena del filmato che avevano appena visto. I partecipanti avevano maggiori probabilità di ricordare le immagini che si erano verificate subito dopo un "confine rigido" o "morbido", ovvero quando è stata probabilmente creata una nuova "foto" o "evento".
Il secondo test consisteva, invece, nel mostrare coppie di immagini tratte da un filmato che avevano appena visto. Ai partecipanti è stato, quindi, chiesto quale delle due immagini fosse apparsa per prima. I ricercatori hanno scoperto che i partecipanti avevano molta più difficoltà a scegliere l'immagine corretta se questa si verificava in punti diversi di un "confine rigido", forse perché probabilmente erano state collocate in "eventi" diversi.
La scoperta apre la strada a nuove possibili terapie
I risultati di questo studio spiegano come il cervello umano crea, archivia e accede ai ricordi. E poiché la segmentazione degli eventi è un processo che viene alterato nelle persone che soffrono di disturbi della memoria come il morbo di Alzheimer, questa scoperta potrebbe essere utile per lo sviluppo di nuove terapie. In futuro, il team di ricerca vorrebbe, infatti, testare due possibili strade per sviluppare terapie basate su questi risultati.
