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Individuato il meccanismo che consolida i ricordi a lungo termine
'Dicono che un elefante non dimentica mai'. 'Dimentica cosa?'Uno studio condotto al Bellvitge Biomedical Research Institute (IDIBELL) di Barcellona ha identificato un meccanismo neurale nell'uomo che ci consente di segmentare la nostra esperienza in unità separate di memoria.
Secondo la ricerca, pubblicata nella rivista scientifica Current Biology, il cervello identifica i cambiamenti del contesto come 'frontiere' nel flusso della nostra esperienza e li usa per frammentare il corso degli eventi in piccole unità di memoria che possono essere archiviate a lungo termine.
Lo studio dimostra che questo processo avviene durante l'identificazione di un evento di confine, grazie alla rapida riattivazione del flusso di informazioni che lo precede.
La ricerca è stata condotta da Ignacio Sols e da Lluís Fuentemilla, ricercatori del Cognition and Brain Plasticity Group dell'IDIBELL e del Neurosciences Institute dell'Università di Barcellona (UB). Hanno collaborato anche Sara DuBrow e Lila Davachi, del dipartimento di psicologia dell'Università di New York, negli Stati Uniti.
Esperienze continue, ricordi separati
Nonostante le nostre esperienze quotidiane siano vissute senza interruzioni, senza alcun taglio, la ricerca scientifica ha dimostrato che i cambiamenti nel contesto possono influenzare la rappresentazione che facciamo di queste esperienze nella nostra memoria, dove diventano ricordi distinti.
"Quello che eravamo interessati a scoprire in questo caso era se questo processo di compartimentazione della memoria inizia nello stesso momento in cui l'esperienza è vissuta, e quale meccanismo neurale è coinvolto. Sappiamo da precedenti studi sugli animali che lo schema neurale attivo durante una certa esperienza viene riattivato al termine dell'esperienza, quindi l'idea era di osservare in un gruppo di volontari ciò che accadeva a livello cerebrale quando finiva un certo episodio", spiega il ricercatore Ignacio Sols.
La teoria della segmentazione degli eventi, su cui si basa lo studio pubblicato, sostiene che il cervello agisce sulla base di previsioni costanti basate su esperienze precedenti; quando queste previsioni falliscono, ad esempio perché c'è un cambiamento inaspettato del contesto, il cervello interpreta questo momento come un evento di confine, che delimita la codifica neurale delle esperienze vissute.
Gli 'eventi di confine' scatenano la codifica della memoria
Per approfondire questa segmentazione e il meccanismo di riattivazione dei ricordi, i ricercatori hanno progettato un esperimento per ricreare questi 'eventi limite' in modo semplificato; i partecipanti dovevano osservare una sequenza di immagini della stessa categoria - ad esempio, volti umani - che veniva interrotta da un elemento di una categoria diversa - ad esempio, un oggetto.
La risposta dei partecipanti è stata misurata in modo comportamentale usando test di memoria in cui dovevano dire quale, tra due elementi visti in precedenza, avevano visto per primo. I risultati dello studio dicono che gli elementi contenuti in un singolo episodio - per esempio due volti osservati all'interno di una sequenza continua di volti - erano significativamente più facili da mettere in ordine cronologicamente rispetto a quelli che erano stati osservati in diversi episodi - per esempio due volti mostrati in una sequenza in cui c'erano le immagini di due oggetti nel mezzo.
"Gli episodi costruiti dall'esperienza sequenziale ci permettono di generare modelli di predizione di ciò che potrebbe accadere in seguito: i cambiamenti di contesto o gli eventi di confine sarebbero percepiti come errori nella nostra previsione e servirebbero al nostro sistema di memoria per segnare la fine di un episodio e il possibile inizio di uno nuovo, e attraverso questo processo, il sistema di memoria può implementare, nel corso della nostra esperienza, un modello organizzativo che avrebbe un impatto su come verranno memorizzati i ricordi della nostra esperienza", spiega il professor Ulu Lluís Fuentemilla, autore senior dello studio.
Durante l'esperimento, l'attività neurale dei partecipanti è stata monitorata con l'encefalogramma (EEG), una tecnica non invasiva che può essere usata per registrare l'attività nell'intervallo di millisecondi. Secondo Ignacio Sols, primo autore dello studio, l'analisi delle registrazioni dell'elettroencefalografia conferma che "gli schemi neurali della codifica originale della sequenza episodica sono riattivati esclusivamente durante l'apparizione dell'evento di confine corrispondente, e non mentre l'episodio si sta dispiegando. Ciò dimostra che questo processo non inizia durante un episodio, ma quando il cervello interpreta che questo episodio è finito".
La riattivazione rapida dei ricordi porta al consolidamento della memoria a lungo termine.
Questo team di ricerca suggerisce anche che la segmentazione degli episodi vissuti, in pacchetti o pezzi definiti da 'eventi di frontiera' è un primo passo verso la memorizzazione di questi ricordi nella memoria a lungo termine.
"La riattivazione della memoria è un meccanismo già noto in relazione al consolidamento dei ricordi, ma fino ad ora è stato principalmente studiato come meccanismo neurale che avviene durante il sonno, e non durante il corso dell'esperienza, come abbiamo fatto qui", spiega Fuentemilla.
Fonte: IDIBELL-Bellvitge Biomedical Research Institute (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Ignasi Sols, Sarah DuBrow, Lila Davachi, Lluís Fuentemilla. Event Boundaries Trigger Rapid Memory Reinstatement of the Prior Events to Promote Their Representation in Long-Term Memory. Current Biology, 2017; 27 (22): 3499 DOI: 10.1016/j.cub.2017.09.057
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