Ricerche

Ricercatori del Max Planck Florida Institute for Neuroscience hanno scoperto un nuovo percorso per formare ricordi a lungo termine nel cervello. Il loro lavoro suggerisce che la memoria a lungo termine può formarsi indipendentemente dalla memoria a breve termine, una scoperta che apre entusiasmanti possibilità per comprendere le condizioni relative alla memoria.

Il nostro cervello lavora diligentemente per trasformare le nostre esperienze in ricordi, creando rappresentazioni degli eventi quotidiani che rimangono con noi per brevi periodi di tempo. Le attuali teorie scientifiche della formazione della memoria suggeriscono che i ricordi a breve termine sono archiviati in quella che possiamo immaginare come una mostra d'arte temporanea nel nostro cervello prima di essere eliminati per fare posto a nuove esperienze.

Una piccola parte di questi ricordi a breve termine - quelli più rilevanti per noi - vengono spostati in una mostra più permanente, la nostra memoria a lungo termine, dove sono conservati per giorni, anni o decenni. Le teorie più diffuse suggeriscono che questo è un processo lineare. La nostra esperienza è codificata in una memoria a breve termine, che viene quindi consolidata in una memoria a lungo termine.

Tuttavia, un nuovo studio delle dott.sse Myung Eun Shin e Paula Parra-Beuno e del dott. Ryohei Yasuda, direttore scientifico dell'MPFI,  suggerisce che potrebbe esserci un altro modo per formare memoria a lungo termine.

"Questa scoperta equivale a trovare un percorso segreto per una galleria permanente nel cervello", ha affermato la dott.ssa Shin, prima autrice dello studio. “La teoria prevalente suggeriva un percorso singolo, in cui i ricordi a breve termine sono consolidati in ricordi a lungo termine. Tuttavia, ora abbiamo una forte evidenza di almeno due percorsi distinti per la formazione della memoria, uno dedicato ai ricordi a breve termine e un altro a quelli a lungo termine. Ciò potrebbe significare che il nostro cervello è più resiliente di quanto si pensava finora".

La scoperta cruciale: interrompere la formazione di memoria a breve termine non ha bloccato la memoria a lungo termine

Il team di ricerca si è concentrato su un enzima specifico nei neuroni chiamato CaMKII, che è fondamentale per la formazione di memoria a breve termine. In precedenza, avevano sviluppato un approccio optogenetico che usa la luce per disattivare temporaneamente il CaMKII. Con questo strumento in mano, il team ha deciso di usare la luce per bloccare la formazione di memoria a breve termine nei topi.

I topi preferiscono spazi scuri e, quando viene data loro la scelta, passano immediatamente a uno spazio scuro da uno illuminato. Tuttavia, se un topo è spaventato in un particolare spazio scuro, il ricordo dell'esperienza di spavento modificherà il suo comportamento e lo indurrà a evitare di entrare di nuovo nello spazio scuro. Quando il team di ricerca ha usato il suo strumento per interrompere la formazione della memoria, anche i topi che avevano avuto l'esperienza di spavento un'ora prima entravano nello spazio scuro, il che suggerisce che non avevano ricordo dell'esperienza. Gli scienziati erano così riusciti a bloccare la formazione di memoria a breve termine.

Quello che è successo dopo è stato sorprendente per il team di ricerca. Un giorno, una settimana o anche un mese dopo, questi topi alteravano il loro comportamento per evitare il luogo dove avevano avuto lo spavento in precedenza. Gli stessi topi che non sembravano ricordare l'esperienza di spavento un'ora dopo che si era verificata, hanno mostrato chiare evidenze di ricordarla in tempi successivi. In altre parole, il blocco della memoria a breve termine dell'evento non ha interrotto la memoria a lungo termine.

“Inizialmente siamo rimasti piuttosto sorpresi da questa osservazione, poiché era incompatibile con il modo in cui pensavamo si formassero i ricordi. Non credevamo che fosse possibile avere una memoria a lungo termine di un evento in mancanza di una memoria a breve termine. Tuttavia, quando abbiamo ripetuto questi esperimenti e abbiamo usato più strumenti e approcci per verificare i nostri risultati, ci siamo convinti”, descrive la dott.ssa Shin. "La formazione di memoria a lungo termine piuttosto che un processo lineare, che richiede una memoria a breve termine, è un percorso parallelo di formazione di memoria a lungo termine che bypassa l'obbligo di esistenza della memoria a breve termine".

Implicazioni per la disfunzione della memoria

Questo studio ha cambiato il modello di come si formano i ricordi nel cervello. I progressi scientifici significativi arrivano spesso dopo che vengono rovesciati modelli di comprensione precedenti e il team è entusiasta di vedere dove li porterà questa linea di ricerca.

“Questa nuova scoperta ha corretto la nostra comprensione. Ora stiamo studiando come si crea questo percorso appena scoperto verso la formazione di memoria a lungo termine. Siamo entusiasti di vedere cosa possiamo imparare e cosa potrebbe significare per preservare la conservazione della memoria a lungo termine, anche quando la memoria a breve termine è compromessa dall'invecchiamento o dal deterioramento cognitivo", afferma il dott. Yasuda.