Ricerche

Ecco come appare un brutto ricordo nel cervello di un topo. Le cellule verde acceso indicano che sono state attivate per immagazzinare un ricordo di paura. (Fonte: Ramirez Group/Boston University)

E se gli scienziati potessero manipolare il tuo cervello in modo che un ricordo traumatico perdesse il suo potere emotivo sulla tua psiche?

Steve Ramirez, neuroscienziato dell'Università di Boston affascinato dalla memoria, crede che una piccola struttura nel cervello potrebbe avere le chiavi per le future tecniche terapeutiche che trattano depressione, ansia e disturbo da stress post-traumatico (PTSD, post traumatic stress disorder), e permettere un giorno ai medici di migliorare i ricordi positivi o sopprimere quelli negativi.

All'interno del nostro cervello, una struttura che ricorda il cavalluccio marino, chiamata ippocampo, immagazzina le informazioni sensoriali ed emotive che costituiscono i ricordi, siano essi positivi o negativi. Non ci sono due ricordi esattamente uguali, e allo stesso modo, ogni ricordo che abbiamo è immagazzinato in una combinazione unica di cellule cerebrali che contengono tutte le informazioni ambientali ed emotive associate a quella memoria.

L'ippocampo stesso, benché piccolo, comprende molte diverse sottoregioni che lavorano in tandem per richiamare gli elementi di un ricordo specifico.

Ora, con un nuovo studio pubblicato su Current Biology, Ramirez, professore di scienze psicologiche e cerebrali della BU, e un gruppo di collaboratori, hanno dimostrato quanto è flessibile la memoria se si conoscono le regioni dell'ippocampo da stimolare, fatto che potrebbe un giorno consentire un trattamento personalizzato per le persone ossessionate da ricordi particolarmente problematici.

"Molti disturbi psichiatrici, in particolare il PTSD, si basano sull'idea che dopo un'esperienza davvero traumatica, la persona non è in grado di andare avanti perché ricorda la sua paura più e più volte", dice Briana Chen, prima autrice del documento e ricercatrice laureata alla Columbia University, che studia la depressione.

Nello studio, la Chen e l'autore senior Ramirez, dimostrano che i ricordi traumatici - come quelli alla radice di disturbi come il PTSD - possano diventare molto carichi emotivamente. L'attivazione artificiale delle cellule della memoria nella parte inferiore dell'ippocampo può rendere i ricordi negativi ancora più debilitanti. Al contrario, la stimolazione delle cellule di memoria nella parte superiore dell'ippocampo può rimuovere dai brutti ricordi la loro energia emotiva, rendendoli meno traumatici da ricordare.

Beh, almeno se sei un topo.

Usando una tecnica chiamata optogenetica, la Chen e Ramirez hanno mappato quali cellule dell'ippocampo si attivavano quando i topi maschi formavano nuovi ricordi da esperienze positive, neutre e negative. Un'esperienza positiva, per esempio, potrebbe essere la vicinanza a un topo femmina. Al contrario, un'esperienza negativa potrebbe essere una scossa elettrica improvvisa, ma lieve, ai piedi.

Quindi, identificando quali cellule facevano parte del processo di creazione della memoria (con l'aiuto di una proteina verde brillante progettata per illuminarsi letteralmente quando si attivano le cellule), sono riusciti in seguito ad attivare artificialmente quei ricordi specifici, usando la luce laser puntata sulle cellule della memoria.

I loro studi rivelano quanto siano diversi i ruoli della parte superiore e di quella inferiore dell'ippocampo. L'attivazione della parte superiore dell'ippocampo sembra funzionare come terapia di esposizione efficace, attenuando il trauma di rivivere i brutti ricordi. Ma l'attivazione della parte inferiore dell'ippocampo può conferire una paura duratura e i cambiamenti comportamentali legati all'ansia, suggerendo che questa parte del cervello può essere iperattiva quando i ricordi diventano emotivamente così carichi da essere debilitanti.

Quella distinzione, dice Ramirez, è cruciale. Essa suggerisce che sopprimere l'iperattività nella parte inferiore dell'ippocampo potrebbe potenzialmente trattare i disturbi di PTSD e ansia. Potrebbe anche essere la chiave per migliorare le capacità cognitive, "come in Limitless", dice, riferendosi al film del 2011 interpretato da Bradley Cooper in cui il personaggio principale prende pillole speciali che migliorano drasticamente la memoria e la funzione cerebrale.

"Il campo della manipolazione della memoria è ancora giovane .... Sembra fantascienza, ma questo studio è un'anticipazione di ciò che verrà in termini di capacità di migliorare artificialmente o sopprimere i ricordi", afferma Ramirez. Sebbene lo studio sia iniziato mentre la Chen e Ramirez stavano facendo ricerche al Massachusetts Institute of Technology, i dati sono la spina dorsale del primo studio che uscirà dal nuovo gruppo del laboratorio fondato da Ramirez alla BU nel 2017.

"Siamo molto lontani dall'essere in grado di farlo negli esseri umani, ma la dimostrazione del concetto è qui", dice la Chen. "Come piace dire a Steve, 'mai dire mai'. Nulla è impossibile".

"Questo è il primo passo per districare ciò che fanno queste regioni [del cervello] a questi ricordi davvero emozionali ... il primo passo per traslare questo negli umani, il santo graal", dice la neuroscienziata Sheena Josselyn, ricercatrice della memoria dell'Università di Toronto che non era coinvolta in questo studio. "Il gruppo di [Steve] è davvero unico nel provare a vedere come il cervello memorizza i ricordi con l'obiettivo di aiutare le persone ... Non stanno solo giocando, ma lo fanno per uno scopo".

Sebbene il cervello dei topi e il cervello umano siano molto diversi, Ramirez, che è anche membro del Center for Systems Neuroscience e del Center for Memory and Brain della BU, dice che l'apprendimento di questi principi fondamentali nei topi sta aiutando il suo gruppo a tracciare una mappa del funzionamento della memoria nelle persone.

Essere in grado di attivare ricordi specifici su richiesta, così come aree del cervello coinvolte nella memoria, permette ai ricercatori di vedere esattamente quali effetti collaterali si presentano quando diverse aree del cervello sono sovra-stimolate.

"Usiamo ciò che stiamo imparando nei topi per fare previsioni su come funziona la memoria negli esseri umani", dice. "Se riusciremo a creare una strada a doppio senso per confrontare come funziona la memoria nei topi e negli esseri umani, allora potremo farci delle domande specifiche [sui topi] su come e perché i ricordi possono avere effetti positivi o negativi sulla salute psicologica".