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Osservato per la prima volta il cervello mentre recupera ricordi errati

Brain men at work

Gli scienziati hanno osservato per la prima volta cosa avviene nella regione cruciale della memoria del cervello quando si fa un errore durante un esperimento di memoria. I risultati hanno implicazioni per la ricerca sul morbo di Alzheimer (MA) e per i progressi nell'immagazzinamento e nell'enfatizzazione della memoria, con una scoperta che permette di vedere anche le differenze tra gli eventi fisiologici nel cervello durante una memoria corretta, oppure in una difettosa.


Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications. Nel richiamo sia corretto che errato di un ricordo spaziale, i ricercatori hanno osservato che i modelli di attivazione cellulare nel cervello erano simili, anche se il ritmo di attivazione era diverso.


"Siamo riusciti a vedere i ricordi mentre si attivavano", ha affermato Laura Colgin, prof.ssa associata di neuroscienze all'Università del Texas di Austin e autrice senior della ricerca. "È come quando cadono i pezzi del domino: una cellula si attiva e subito dopo c'è lo sparo di quella vicina".


La Colgin e la sua squadra hanno usato registrazioni elettrofisiologiche di ratti dentro e fuori un labirinto per studiare i segnali nel cervello mentre gli animali tentavano di ricordare dove si trovava una ricompensa alimentare, e quando la trovavano.


Quando i ratti si ricordavano dove era situata la ricompensa di cibo, si attivava uno schema specifico di cellule cerebrali, con tempi simili. Queste cellule, chiamate 'cellule di posizione', sono associate a ricordi che coinvolgono relazioni spaziali e luoghi, e si trovano nell'ippocampo, una sezione del cervello in cui gli animali, compresi gli umani, memorizzano la maggior parte dei ricordi. È anche una regione del cervello che degenera nei pazienti con MA e relativi disturbi della memoria.


"Capire cosa succede quando un ricordo non è recuperato correttamente potrebbe darci informazioni su ciò che accade nei disturbi della memoria come il MA", ha detto la Colgin.


Ciò che i ricercatori hanno visto nei ratti quando hanno richiamato la posizione sbagliata li ha sorpresi. Si aspettavano di vedere le cellule sparare in confusione. Ciò che hanno visto invece è lo stesso schema osservato quando i ratti ricordavano correttamente la posizione, ma i tempi dell'attivazione cellulare erano diversi.


"L'attivazione iniziava più tardi ed era più lenta, ma c'era lo stesso schema di sparo", ha detto la Colgin. "Potrebbe esserci meno energia nella rete a guidare le cellule, e quello potrebbe essere il motivo per cui la memoria non era connessa con l'azione".


Sugli esperimenti in cui i ratti ricordavano la posizione corretta, lo studio ha anche rilevato che essi stavano accedendo alla memoria di posizione mentre riposavano tra i test, inducendo lo schema di cellule ad attivarsi mentre aspettavano, come una persona potrebbe esercitarsi a un discorso prima di farlo.


Sugli esperimenti in cui i ratti commettevano errori, non attivavano il ricordo della posizione prima di entrare nel labirinto.


Uno degli obiettivi a lungo termine del laboratorio è contribuire a capire la formazione e il recupero della memoria a sufficienza perché un giorno sia possibile accedere ai ricordi perduti anche dalle persone con disturbi della memoria, con l'aiuto della tecnologia di interfaccia cervello-computer.


"Se potessimo capire come si formano questi grandi gruppi di neuroni che rappresentano i ricordi, e ciò che accade quando questi ricordi sono recuperati correttamente, un giorno potremmo essere in grado di decifrare e immagazzinare i ricordi", ha detto la Colgin, che con il suo team ha in programma di continuare la ricerca e spera di riuscire a decodificare la formazione e l'attivazione della memoria in tempo reale nei ratti.

 

 

 


Fonte: University of Texas at Austin (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Chenguang Zheng, Ernie Hwaun, Carlos Loza, Laura Lee Colgin. Hippocampal place cell sequences differ during correct and error trials in a spatial memory task. Nature Communications, 2021, DOI

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Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

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