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Le strutture cerebrali crescono con lo sviluppo della memoria

Le strutture cerebrali crescono con lo sviluppo della memoriaL'ippocampo (rosso) ha un ruolo cruciale nella creazione dei ricordi. (Fonte: Life Sciences Database (Japan), via Wikipedia)La nostra capacità di immagazzinare ricordi migliora durante l'infanzia, ed è associata ai cambiamenti strutturali dell'ippocampo e delle sue connessioni con le cortecce prefrontale e parietale.


Una nuova ricerca della University of California di Davis sta studiando come queste regioni del cervello si sviluppano in questo momento cruciale. Alla fine, ciò potrebbe dare intuizioni sui disturbi che di solito emergono nella transizione dentro e durante l'adolescenza e che colpiscono la memoria, come la schizofrenia e la depressione.


Posto in profondità al centro del cervello, l'ippocampo ha un ruolo chiave nella formazione dei ricordi. In termini di forma assomiglia a due dita ricurve che si ramificano al di fuori di una radice comune. Ogni ramo è una struttura ripiegata, con aree distinte nella piega superiore e inferiore.


"Per molto tempo si è ipotizzato che l'ippocampo non si sviluppasse più dopo il primo paio di anni di vita", ha detto Joshua Lee, uno studente laureato del Dipartimento di Psicologia e del «Center for Mind and Brain» della UC Davis. Si pensava che i miglioramenti nella memoria fossero interamente dovuti ai cambiamenti negli strati esterni del cervello (la corteccia), che gestiscono l'attenzione e le strategie. Ma quel quadro ha cominciato a cambiare negli ultimi cinque anni.

MRI slices through the hippocampus of an 8-year-old. Colors show different regions that were studied.Fette di ippocampo di un ragazzo di 8 anni viste con MRI. I colori indicano le diverse aree studiate.
Recentemente Lee, con il professore Simona Ghetti (del Center for Mind and Brain) ed Arne Ekstrom (assistente professore del Center for Neuroscience della UC Davis), ha utilizzato la risonanza magnetica per mappare l'ippocampo di 39 bambini tra gli 8 e i 14 anni. Anche se sezioni dell'ippocampo sono state mappate negli esseri umani adulti e in studi sugli animali, è la prima volta che essi sono misurati nei bambini, ha detto la Ghetti: "Questo è molto importante per noi, perché ci permette di comprendere l'eterogeneità nell'ippocampo, che è stato esaminato negli adulti umani e in altre specie".


Esaminando tre sub-aree (ammonis cornu/CA1, giro dentato/CA3 e subiculum) essi hanno trovato che i primi due si ampliano con l'età, con la crescita più marcata nell'ippocampo di destra. Solo sul 25 per cento di bambini più vecchi, nel giro di pochi mesi sono diminuite le dimensioni di tutte e tre le regioni, in entrambi i lati dei 14enni.


Quando hanno testato i bambini nelle prestazioni della memoria, i bambini con un giro dentato CA3 più grande tendevano ad andare meglio. Il lavoro è stato pubblicato online il 15 marzo dalla rivista Neuroimage.

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In uno studio correlato eseguito in collaborazione con il laboratorio del Professor Silvia Bunge all'Università di Berkeley, e pubblicato il 27 marzo in Cerebral Cortex, i ricercatori hanno dimostrato anche che le connessioni della sostanza bianca che vanno dall'ippocampo alla corteccia cerebrale sono legate alle funzione della memoria nei bambini.


I tratti di "sostanza bianca" collegano le aree prefrontale e parietale della corteccia cerebrale (che controllano il modo in cui prestiamo attenzione alle cose e ci impegnamo in strategie di memoria) con il lobo medio-temporale, l'area che comprende l'ippocampo.

The cerebral cortex manages attention. Areas are connected by white matter tracts. Credit: Mammalian Brain Collection, University of Wisconsin-Madison, funded by NSF/NIH; via brainmuseum.org.La corteccia cerebrale gestisce l'attenzione. Le aree sono collegate da tratti di sostanza bianca. (Credit: Mammalian Brain Collection, University of Wisconsin-Madison, funded by NSF/NIH; via brainmuseum.org)
Nello studio, i bambini hanno eseguito un test della memoria che li ha spinti a memorizzare attivamente una voce - e quindi ad impegnare le cortecce prefrontale e parietale - oppure a visualizzare un'immagine passivamente. La capacità di modulare correttamente attenzione è legata allo sviluppo di tratti di sostanza bianca che collega la corteccia prefrontale e parietale al lobo medio-temporale, ha detto la Ghetti, ma non alle connessioni fronto-parietali.


L'autore pricipale dello studio è Carter Wendelken, ricercatore della UC Berkeley, e i co-autori sono Lee, Bunge e Ghetti così come Jacqueline Pospisil, Marcos Sastre e Julia Ross, tutti della UC Davis. Esso fa parte di un ampio studio collaborativo sulle funzioni della memoria e la crescita del cervello nei bambini, guidato da Ghetti e Bunge, e finanziato dal National Institutes of Health.

 

 

 

 

 

 

 


Fonte:  Andy Fell in University of California - Davis(> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:

  1. Joshua K. Lee, Arne D. Ekstrom, Simona Ghetti. Volume of hippocampal subfields and episodic memory in childhood and adolescence. NeuroImage, 2014; 94: 162 DOI: 10.1016/j.neuroimage.2014.03.019
  2. C. Wendelken, J. K. Lee, J. Pospisil, M. Sastre, J. M. Ross, S. A. Bunge, S. Ghetti. White Matter Tracts Connected to the Medial Temporal Lobe Support the Development of Mnemonic Control. Cerebral Cortex, 2014; DOI: 10.1093/cercor/bhu059

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