Ricerche

Le onde alfa mostrano l'attività cerebrale durante la codifica della memoria di lavoro visiva. (Fonte: University of Oregon)I ricercatori della University of Oregon hanno intercettato il ritmo dei ricordi mentre insorgono, quasi in tempo reale nel cervello umano.

Attraverso elettrodi per elettroencefalogramma (EEG), attaccati allo scalpo di 25 studenti, un team guidato da David E. Anderson, dottorando di psicologia della UO, ne ha catturato l'attività neurale sincronizzata, mentre tenevano una semplice barra orientata, situata all'interno di un cerchio, nella memoria di breve termine.

Il team, monitorando questi ritmi alfa, è riuscito a decodificare il preciso angolo della barra che i soggetti stavano tenedo stretta e ad usare quell'attività cerebrale per prevedere quali individui potevano conservare i ricordi, con la massima qualità e precisione.

I risultati sono dettagliati nell'edizione del 28 maggio del Journal of Neuroscience. Si vede qui a sinistra un'immagine a colori che illustra come l'elemento in memoria fosse tracciato dall'attività cerebrale ritmica nella banda di frequenza alfa (8-12 battiti al secondo).

Sebbene la ricerca precedente avesse decodificato i pensieri tramite l'attività cerebrale, gli approcci standard sono costosi e limitati nella capacità di rintracciare le rappresentazioni mentali in rapido movimento, ha detto Edward Awh, professore della Dipartimento di Psicologia e dell'Istituto di Neuroscienze della UO. I nuovi risultati mostrano che le misurazioni via EEG dell'attività neurale sincronizzata sono in grado di monitorare con precisione il contenuto della memoria, quasi alla velocità del pensiero, ha detto.

"I risultati forniscono una forte evidenza che queste oscillazioni elettriche nella banda di frequenza alfa hanno un ruolo chiave nella capacità di una persona di memorizzare un numero limitato di elementi nella memoria di lavoro", ha detto Awh. "Identificando particolari ritmi che sono importanti per la memoria, ci stiamo avvicinando alla comprensione dei blocchi di basso livello di questa abilità cognitiva davvero limitata. Se questo ritmo è quello che permette alle persone di tenere le cose a mente, allora capire come è generato quel ritmo - e cosa limita il numero di cose che possono essere rappresentate - può dare intuizioni sui limiti di capacità fondamentali della mente".

I risultati sono emersi da un progetto di ricerca di base, guidato da Awh e dal co-autore Edward K. Vogel, finanziato dal National Institutes of Health, che cercava di comprendere i limiti dell'archiviazione delle informazioni. "Si scopre che è abbastanza limitata", ha detto Awh. "La gente può pensare solo ad un paio di cose alla volta, e perdere cose che sembrano essere estremamente evidenti e memorabili, se quella serie limitata di risorse viene deviata altrove".

La ricerca precedente, soprattutto con la risonanza magnetica funzionale (fMRI), aveva stabilito che l'attività del cervello può monitorare il contenuto della memoria. L'EEG, tuttavia, fornisce un approccio molto meno costoso e può tracciare l'attività mentale con una risoluzione temporale molto maggiore, circa un decimo di secondo, rispetto ai circa cinque secondi della fMRI.

"Con l'EEG otteniamo una misura a grana fine dei contenuti precisi della memoria, pur approfittando della risoluzione temporale superiore delle misure elettrofisiologiche", ha detto Awh. "Questo approccio con EEG è un nuovo potente strumento per il monitoraggio e la decodifica delle rappresentazioni mentali con alta risoluzione temporale. Esso dovrebbe fornirci nuove intuizioni sul modo in cui l'attività cerebrale ritmica supporta i processi della memoria di base".

Fonte:  University of Oregon  (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: D. E. Anderson, J. T. Serences, E. K. Vogel, E. Awh. Induced Alpha Rhythms Track the Content and Quality of Visual Working Memory Representations with High Temporal Precision. Journal of Neuroscience, 2014; 34 (22): 7587 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0293-14.2014

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