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Raro studio in vivo mostra la forte influenza dei nodi cerebrali deboli sulla memoria
La nostra capacità di imparare, ricordare, risolvere problemi e parlare sono tutte funzioni cognitive legate a diverse parti del nostro cervello.
Se i ricercatori potessero identificare come quelle parti del cervello comunicano e scambiano informazioni tra loro, i medici e i chirurghi potrebbero capire meglio come malattie tipo l'Alzheimer e il cancro al cervello influenzano quelle funzioni cognitive.
La maggior parte degli studi di simulazione esistenti mostrano che le parti del cervello con alta connettività, i cosiddetti "hub" (snodi), sono le più importanti quando si tratta di vari compiti cognitivi differenti.
Ma i risultati di un recente e raro studio in vivo, appena pubblicato su Nature, dimostrano che il nucleus accumbens (NAc), una parte del cervello con connessioni deboli, ha un ruolo inaspettatamente influente nel potenziare la rete della memoria.
Lo studio è stato condotto da Gino Del Ferraro, ricercatore associato al City College di New York, e da colleghi della stessa università in collaborazione con un gruppo dell'Istituto di Neuroscienze in Spagna, guidato da Andrea Moreno. Del Ferraro e il team hanno fornito l'analisi teorica, la modellazione e le previsioni, mentre il team spagnolo ha eseguito le convalide in-vivo delle previsioni.
L'obiettivo dello studio era identificare quali aree del cervello potevano essere stimolate per migliorare la memoria, identificando quali sono i nodi influenti nella rete della memoria del cervello, all'interno delle tre diverse aree di sua integrazione: ippocampo, corteccia prefrontale e nucleus accumbens.
Studi precedenti sui compiti cognitivi avevano dimostrato che il NAc era a valle dell'ippocampo e della corteccia prefrontale e quindi non influente per l'integrazione cerebrale. In effetti Del Ferraro e il team hanno dimostrato che, per la formazione della memoria, il NAc è a monte e influente.
I risultati della ricerca condotta alla CCNY sono degni di nota, così come la metodologia usata per acquisirli. Del Ferraro osserva: "Gli effetti della rimozione di un nodo da una rete sono stati studiati con simulazioni, sia per le reti umane che per quelle su animali, ma sono rare le convalide in vivo dirette. Quindi, fino a questo punto, non c'era un approccio ben fondato per prevedere quali nodi sono essenziali per l'integrazione del cervello".
Fonte: City College of New York (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riference: Gino Del Ferraro, Andrea Moreno, Byungjoon Min, Flaviano Morone, Úrsula Pérez-Ramírez, Laura Pérez-Cervera, Lucas C. Parra, Andrei Holodny, Santiago Canals, Hernán A. Makse. Finding influential nodes for integration in brain networks using optimal percolation theory. Nature Communications, 2018; 9 (1) DOI: 10.1038/s41467-018-04718-3
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