In una scoperta che un giorno potrebbe dare benefici delle persone che soffrono di lesioni cerebrali traumatiche, di morbo di Alzheimer e di schizofrenia, ricercatori della University of Texas Southwestern hanno identificato le caratteristiche di oltre 100 neuroni sensibili alla memoria che hanno un ruolo centrale nel modo in cui i ricordi vengono richiamati nel cervello.

Bradley Lega MD, professore associato di chirurgia neurologica, neurologia e psichiatria, ha affermato che i suoi risultati, pubblicati sulla rivista Neuroimage, possono indicare nuove terapie di stimolazione cerebrale profonda per altre malattie e lesioni cerebrali.

"Fa luce in modo importante sulla domanda «come fai a sapere che stai ricordando qualcosa del passato, e non invece sperimentando qualcosa di nuovo che stai cercando di ricordare?»", ha detto il dott. Lega, che fa parte del Peter O'Donnell Jr. Brain Institute.

La scoperta più significativa è stata che, quando i ricordi vengono recuperati, lo sparo [dei neuroni] avviene con diversi tempi relativi ad altre attività cerebrali. Questa leggera differenza nei tempi, chiamata 'sfasamento di fase' (phase offset), finora non era stata segnalata negli esseri umani. Insieme, questi risultati spiegano come il cervello può 'ri-sperimentare' un evento, ma anche capire se la memoria è qualcosa di nuovo o qualcosa di codificato in precedenza.

"Queste sono alcune delle evidenze più chiare trovate fino ad oggi che ci mostrano come il cervello umano lavora in termini di richiamare vecchi ricordi rispetto a formarne di nuovi", ha detto il dott. Lega.

Il suo studio ha identificato 103 neuroni sensibili alla memoria nell'ippocampo e nella corteccia entorinale, che aumentano il tasso di attività quando la codifica della memoria ha esito positivo. Lo stesso modello di attività è tornato quando i pazienti hanno tentato di richiamare quegli stessi ricordi, in particolare i ricordi altamente dettagliati.

Questa attività nell'ippocampo può avere rilevanza per la schizofrenia, perché la disfunzione ippocampale è alla base dell'incapacità degli schizofrenici di distinguere tra ricordi e allucinazioni o fissazioni. I neuroni identificati dal dott. Lega sono un pezzo importante del puzzle che costituisce il motivo per cui ciò accade, ha detto Carol Tamminga MD, prof.ssa, preside di psichiatria ed esperta nazionale di schizofrenia.

"Le allucinazioni e le illusioni nelle persone con una malattia psicotica sono ricordi reali, trasformati dai sistemi di memoria neurali in ricordi 'normali', anche se sono corrotti. Sarebbe importante capire come usare questo meccanismo di 'sfasamento di fase' per modificare questi ricordi danneggiati", ha detto la dott.ssa Tamminga.

Un'opportunità per saperne di più sulla memoria umana è arrivata dalla chirurgia di impianto di elettrodi nel cervello nei pazienti di epilessia per mappare le loro convulsioni, che ha potuto essere usata anche per identificare i neuroni coinvolti nella memoria. In questo studio, 27 pazienti con epilessia, che hanno avuto l'impianto di elettrodi alla UT Southwestern e in un ospedale della Pennsylvania, hanno eseguito compiti di memoria per generare dati per la ricerca cerebrale.

L'analisi dei dati non prova in modo definitivo, ma aggiunge nuova credibilità a un importante modello di memoria chiamato Separate Phases at Encoding And Retrieval (SPEAR) [fasi separate nella codifica e nel recupero], che gli scienziati hanno sviluppato dagli studi sui topi.

"Non è mai stato provato definitivamente. Una cosa è avere un modello; un'altra è mostrare le prove che questo è ciò che sta accadendo negli umani", ha detto il dott. Lega.

Il modello SPEAR, che prevede lo 'sfasamento di fase' riferito nello studio, è stato sviluppato per spiegare come il cervello può tenere traccia delle nuove esperienze rispetto a quelle antiche quando si impegna nel recupero dei ricordi. In precedenza, l'unica evidenza a sostegno dello SPEAR veniva dai topi modello.