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Il cervello come rappresenta il tempo nei ricordi a lungo termine?
Il modo in cui codifichiamo i nostri ricordi coinvolge molte informazioni e gli scienziati conoscono già il modo in cui funziona la maggior parte di essi. Ma una dimensione sfugge ancora: il tempo.
Un nuovo studio eseguito all'Università di Toronto è un passo importante nella comprensione del mistero dietro il modo in cui il cervello codifica il tempo quando forma i ricordi a lungo termine.
I ricercatori sanno come il cervello memorizza informazioni sulle persone, gli oggetti o la posizione di eventi specifici nel formare ricordi di lungo termine, ma si sa relativamente poco su come il cervello umano elabora il tempo.
La ricerca, condotta da un team di ricercatori nel dipartimento di psicologia della U di T Scarborough, è la prima a dimostrare che l'ippocampo umano è sensibile alle informazioni sul tempo in scale temporali brevi.
"La nostra memoria a lungo termine per gli eventi che abbiamo vissuto è composta da diverse informazioni, e il tempo è una componente chiave di questo", afferma Andy Lee, professore associato e autore senior dello studio.
Mentre c'è ricerca che mostra come il cervello elabora l'ordine degli eventi, non c'era alcuna chiara evidenza che l'ippocampo umano sia in alcun modo sensibile alle informazioni temporali su brevi intervalli di tempo che durano pochi secondi.
Lee, la cui esperienza consiste nell'usare metodi come la fMRI (una tecnica di neuroscansione che misura l'attività cerebrale in base al flusso sanguigno) per esplorare i processi alla base della memoria, in particolare nell'ippocampo, dice:
"Ci siamo concentrati solo su scale temporali brevi, quindi nessuno sa come questo mattone di costruzione si combina con gli altri per creare un ricordo. Stiamo realmente facendo luce su uno dei piccoli elementi costitutivi del tempo e della memoria".
Questo particolare studio si basa su un altro del 2011 sui roditori che aveva trovato 'cellule del tempo' nell'ippocampo. Queste cellule hanno dimostrato di 'sparare' durante il vuoto tra due eventi separati, segnalando il passaggio del tempo nell'ordine dei secondi. L'idea è che queste cellule aiutano a legare insieme le informazioni sul tempo quando formano un ricordo.
Lee e il suo team, compreso il dottorando Sathesan Thavabalasingam e il ricercatore postdottorato Edward O'Neil, volevano vedere se esiste un meccanismo simile nell'ippocampo umano che aiuta a integrare le informazioni sul tempo quando si formano i ricordi.
Per verificarlo, 18 partecipanti sono stati invitati a imparare quattro brevi sequenze, o 'ricordi', che differivano nel contenuto dell'immagine e nella durata di ogni evento. Durante una fMRI, è stato chiesto loro di completare un compito di memoria di riconoscimento e quindi di ripetere mentalmente ogni sequenza nel modo più dettagliato possibile.
I ricercatori hanno scoperto che i modelli di attività cerebrale nell'ippocampo anteriore riflettevano la durata dei periodi vuoti tra gli eventi, completando ciò che era stato trovato nello studio sui roditori.
"Questo studio colma una lacuna dello studio sui roditori, dimostrando che il nostro ippocampo è interessato alle informazioni sul tempo nell'ordine dei secondi durante l'elaborazione del ricordo a lungo termine", dice Thavabalasingam, uno dei primi autori dello studio, con O'Neal.
Thavabalasingam aggiunge:
"È importante capire la meccanica di come le informazioni sul tempo vengono elaborate nel cervello poiché è una delle numerose dimensioni significative coinvolte nella formazione di ricordi a lungo termine.
"Non puoi avere il ricordo di un evento senza avere una sorta di esperienza di quanto è durato. È importante capire meglio come il cervello elabora l'intera sequenza temporale di un'esperienza e come viene rappresentato nei ricordi a lungo termine".
La ricerca, che è pubblicata sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, ha ricevuto finanziamenti dal Consiglio di Ricerca su Scienze Naturali e Ingegneria del Canada (NSERC).
In termini di prossimi passi, Lee dice che sarà importante testare come questa area del cervello si occupa di tempi più lunghi quando si tratta di formare ricordi a lungo termine, e anche come comprime il tempo quando forma un ricordo.
Un altro obiettivo è guardare come l'ippocampo esprime la differenza tra il tempo soggettivo e quello oggettivo: come la durata di qualcosa può essere percepita più o meno lunga a seconda di come è cambiata la nostra percezione del tempo.
"C'è così tanto da svelare quando si tratta dell'interazione tra tempo e memoria", afferma Lee. "Stiamo solo iniziando a scalfire la superficie".
Fonte: University of Toronto (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Sathesan Thavabalasingam, Edward B. O’Neil, Jonathan Tay, Adrian Nestor and Andy C. H. Lee. Evidence for the incorporation of temporal duration information in human hippocampal long-term memory sequence representations. Proc Natl Acad Sci, 12 Mar 2019, DOI: 10.1073/pnas.1819993116
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