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La memoria ci aiuta a valutare al volo le situazioni, non solo a ricordare il passato
L'ippocampo (Fonte: Life Science Databases Creative Commons)
Gli scienziati sanno da tempo che l'ippocampo del cervello è cruciale per la memoria a lungo termine. Ora un nuovo studio eseguito alla Northwestern University ha scoperto che l'ippocampo ha un ruolo nella memoria a breve termine e aiuta a guidare il processo decisionale.
Gli autori dello studio hanno detto che i risultati fanno luce sul modo in cui l'ippocampo contribuisce alla memoria e all'esplorazione, portando potenzialmente a terapie che ripristinano la funzione ippocampale, che ha un impatto nel declino della memoria da invecchiamento e nelle malattie neurodegenerative come la demenza.
Nello studio, gli scienziati hanno monitorato l'attività cerebrale dei partecipanti e hanno tracciato i loro movimenti oculari mentre guardavano diverse immagini complesse. Gli scienziati hanno scoperto che mentre scansioniamo visivamente il nostro ambiente e assorbiamo nuove informazioni, il nostro ippocampo si attiva, usando la memoria a breve termine per elaborare meglio le nuove informazioni visive, e aiutarci a rivalutare rapidamente le situazioni.
Come la nostra memoria ci aiuta a scansionare nuovi ambienti
Immagina di camminare per la strada e notare un'auto parcheggiata maldestramente sul prato del tuo vicino. Forse lo liquidi rapidamente e vai avanti. Ma quando vedi un'ambulanza e un camion dei pompieri che si avvicinano alla tua posizione, colleghi i puntini e guardi indietro per vedere la scena di un incidente. Usando la memoria a breve termine per guidare dove guardi, l'ippocampo consente di riesaminare la macchina e formare un ricordo duraturo dell'incidente.
"In qualsiasi momento, il tuo cervello avvia rapidamente i movimenti degli occhi di cui sei in genere inconsapevole", ha detto il primo autore James Kragel, ricercatore postdottorato della Northwestern University. "I nostri risultati suggeriscono che l'ippocampo usa la memoria per informare dove i tuoi occhi guardano, preparando il sistema visivo a imparare e a rivalutare al volo il nostro ambiente".
Le scoperte dello studio, pubblicato il 18 giugno su Science Advances, sono una chiave per comprendere la funzione ippocampale e sviluppare trattamenti efficaci per i disturbi della memoria.
"Questi risultati sottolineano che, sebbene la memoria dipendente dall'ippocampo sia di solito considerata una cosa del passato, in effetti opera nel momento per ottimizzare il nostro comportamento e il nostro processo decisionale", ha dichiarato l'autore senior dello studio Joel Voss, professore associato di scienze sociali mediche, neurologia, psichiatria e scienze comportamentali alla Nortwestern. "Questo è cruciale per capire la funzione dell'ippocampo e sviluppare trattamenti efficaci per i disturbi della memoria".
"È come se stessi usando la tua memoria per pianificare cosa aspettarti, e poi quando non corrisponde a ciò che succede effettivamente, il tuo ippocampo si attiva per rivalutare e aggiornare la tua attuale percezione di ciò che sta succedendo", ha detto Kragel.
Tracciare i movimenti degli occhi per saperne di più sulla memoria
Lo studio è stato condotto al Northwestern Memorial Hospital su pazienti con epilessia sotto monitoraggio neurochirurgico per localizzare la fonte delle loro convulsioni. Avevano elettrodi impiantati nel cervello per mappare l'attività cerebrale correlata agli attacchi.
Durante la loro permanenza nell'unità di monitoraggio dell'epilessia, i partecipanti hanno eseguito un compito di memoria in cui hanno studiato liste di scene complesse con più persone e oggetti (ad esempio qualcuno che si siede in una panchina del parco con il cibo sul tavolo e cose che accadono sullo sfondo) seguito da un test della memoria.
Durante il test, i partecipanti hanno indicato se una scena vista era vecchia o nuova. Durante il compito, gli autori hanno registrato simultaneamente i movimenti degli occhi e l'attività neurale per collegare l'attività dell'ippocampo ai comportamenti guidati dalla memoria.
Quando studiavano una scena per la prima volta, i partecipanti sono spesso ritornati con il loro sguardo a una posizione che avevano appena visto centinaia di millisecondi prima. Questi movimenti di 'rivisitazione' degli occhi hanno migliorato la memoria spazio-temporale delle scene (ricordare dove si trovava un oggetto o la sequenza in cui è successo qualcosa).
Le registrazioni cerebrali hanno rivelato le reti neuronali coinvolte nel generare queste 'rivisitazioni', mentre l'attività ippocampale cambiava poco prima della loro esecuzione. Le rivisitazioni erano seguite da un aumento dell'attività cerebrale, che secondo Kragel può formare un ricordo duraturo della scena e dei suoi elementi.
"Questo dimostra che il contributo dell'ippocampo alla memoria si dipana solo su centinaia di millisecondi durante il comportamento continuo, il che è sorprendente dato che il tempo del suo coinvolgimento, visto di solito nel recupero della memoria a lungo termine, viene solitamente considerato essere da più giorni ad anni", ha detto Voss. "Se non avessi guardato indietro e visto lo schianto, potresti non codificare queste informazioni importanti, ma usando il richiamo della memoria a breve termine, puoi legare insieme quegli indizi e ricordare i dettagli che indicano ricordi più grandi. Tutto si riduce a costruire connessioni tra questi elementi disparati che ti permettono di ricordarli più tardi in un modo molto più semplice".
Fonte: Kristin Samuelson in Northwestern University (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: James Kragel, Stephan Schuele, Stephen VanHaerents, Joshua Rosenow, Joel Voss. Rapid coordination of effective learning by the human hippocampus. Science Advances, 2021, DOI
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