Le informazioni generate dall'attività elettrica dei neuroni sono un misto di ricordi immagazzinati, circostanze ambientali, e dallo stato d'animo attuale, secondo quello che hanno scoperto degli scienziati in uno studio su topi di laboratorio.

I risultati, che appaiono sulla rivista PLoS Biology, offrono una visione innovativa sui processi neurobiologici che danno origine alla conoscenza e al richiamo dei ricordi.

Lo studio è stato condotto da Eduard Kelemen, un ex studente laureato e associato post-laurea del Downstate Medical Center dell'Università Statale di New York (SUNY), e da André Fenton, professore del Center for Neural Science dell'Università e del Downstate Medical Center. Kelemen attualmente è borsista post-dottorato all'Università di Tuebingen in Germania.

L'idea che il richiamo del ricordo non sia semplicemente una ripetizione delle nostre esperienze memorizzate risale a Platone. Egli credeva che il recupero dei ricordi sia, in effetti, un processo molto più complesso; una visione di solito accettata dagli psicologi cognitivi di oggi e formulata nella teoria del ricordo costruttivo. La teoria postula che, durante il recupero dei ricordi, si possono combinare informazioni tra le diverse esperienze, formandone una unica. Tale processo può spiegare la prevalenza dei falsi ricordi. Ad esempio, alcuni studi hanno dimostrato che le persone ricordano erroneamente di aver visto uno scuolabus in un film se il bus viene citato dopo aver visto il film.

Inoltre, altra dottrina dimostra che anche la mentalità di un soggetto può influenzare le informazioni recuperate. Per esempio, guardare una casa dal punto di vista di un compratore o da quello di un ladro porta ricordi diversi: i potenziali acquirenti possono ricordare il tetto che perde, mentre gli aspiranti ladri possono ricordare dove sono conservati i gioielli.

Ma anche se i contorni psicologici del richiamo sono ben documentati, si sa molto poco sull'attività neurale che sta alla base di questo processo. Con questo in mente, Fenton e Kelemen hanno centrato il loro studio sui processi neurofisiologici che impiegano i topi per risolvere problemi che richiedono il recupero dei ricordi. Per farlo, hanno impiegato tecniche sviluppate nel corso degli ultimi due decenni.

Queste comprendono il monitoraggio dell'attività elettrica dei neuroni dell'ippocampo dei ratti - la parte del cervello usata per codificare nuovi ricordi e recuperare quelli vecchi. Individuando alcuni tipi di attività neuronale, i ricercatori sono storicamente in grado di eseguire ciò che equivale a un esercizio di lettura della mente, per decodificare ciò che sta pensando il ratto e persino capire le specifiche del richiamo della memoria degli animali.

Nei loro esperimenti, Fenton e Kelemen hanno testato la fattibilità di un concetto ("il recupero intra-episodi"), stimolando l'attività cerebrale in una data circostanza che era stata attivata anche in una precedente esperienza specifica. "Tale espressione intra-episodi dell'attività può creare opportunità per la generazione di nuove associazioni e nuove informazioni che non erano mai state sperimentate direttamente", scrivono gli autori. Per testare questa ipotesi, i ratti sono stati collocati in una arena circolare fissa, poi in una arena circolare ruotante della stessa dimensione, seguito dal ritorno all'arena fissa. Nella condizione dell'arena rotante, la superficie gira lentamente, rendendo necessario al ratto di pensare alla sua posizione sia in termini di pavimento rotante che in termini di camera fissa.

Nel complesso i risultati hanno mostrato un'attività neurale distinta tra le condizioni stabile e rotante. Tuttavia, durante l'operazione di rotazione, i ricercatori hanno osservato ad intermittenza un "recupero intra-episodi"; a volte i neuroni hanno espresso schemi di attività elettrica nella condizione di arena rotante che erano simili ai modelli di attività usati nella condizione di arena fissa. In particolare, il recupero intra-episodi si è verificato più frequentemente quando la posizione angolare dell'arena rotante era verso la fine di un giro e stava per tornare alla stessa posizione della condizione stabile, dimostrando che il recupero è influenzato dall'ambiente.

Per dimostrare che il recupero intra-episodi è influenzato dallo stato d'animo attuale, Fenton e Kelemen hanno approfittato di una precedente ricerca tra i loro esperimenti: durante la rotazione dell'arena, l'attività neurale passa dalla segnalazione della posizione del ratto nella stanza fissa, alla posizione del ratto sul pavimento dell'arena rotante. Il richiamo intra-episodi è anche più probabile quando l'attività neuronale rappresenta la posizione del ratto nella sala fissa, piuttosto che quando rappresenta posizioni che ruotano con l'arena. Questo dimostra che il recupero è influenzato da variabili cognitive interne codificate dagli scaricamenti dell'ippocampo - vale a dire, dallo stato d'animo.

"Questi esperimenti dimostrano caratteristiche innovative fondamentali della memoria episodica umana costruttiva negli scaricamenti dell'ippocampo del topo", spiega Fenton, "e indicano il meccanismo neurobiologico del modo in cui esperienze di diversi eventi separati nel tempo possono comunque convivere e ricombinarsi nella mente per generare nuove informazioni che a volte possono costituire intuizioni creative di valore e conoscenze".

Lo studio è stato finanziato dalla National Science Foundation.

 

 

 

 

 

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Fonte: New York University.

Riferimento: Eduard Kelemen, André A. Fenton. Key Features of Human Episodic Recollection in the Cross-Episode Retrieval of Rat Hippocampus Representations of Space. PLoS Biology, 2013; 11 (7): e1001607 DOI: 10.1371/journal.pbio.1001607

Pubblicato in Science Daily (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.

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