Quello che accade nell'ippocampo prima ancora che una persona tenti di formare un ricordo può avere un impatto sulla sua capacità di ricordarlo in seguito.

Un nuovo studio ha analizzato le registrazioni neuronali nel cervello di pazienti con epilessia, mentre memorizzavano una serie di parole. Quando i tassi di 'sparo' dei neuroni dell'ippocampo erano già alti prima che i pazienti avessero visto una parola, riuscivano a codificare meglio quella parola e a ricordarla in un secondo momento.

I risultati suggeriscono che l'ippocampo potrebbe avere una modalità 'pronto-a-codificare' che facilita il richiamo. Lo studio suggerisce anche che, quando i neuroni dell'ippocampo non stanno già sparando molto, le nuove informazioni hanno più probabilità di essere codificate male e dimenticate più tardi.

“Una questione chiave per il futuro è come mettere il nostro cervello in «modalità di codifica» quando vogliamo farlo”, ha detto John Wixted, professore di psicologia della University of California di San Diego, e uno degli autori della ricerca pubblicata in Proceedings of the National Academy of Sciences con prima autrice Zhisen (Marina) Urgolites, ricercatrice della stessa università.

“La «modalità di codifica»”, ha detto Wixted, “è più che semplicemente prestare attenzione al compito del momento. È prestare attenzione alla codifica, che incrementa selettivamente l'attività nella parte del cervello che è il più importante per produrre nuovi ricordi: l'ippocampo. Poiché sappiamo, sulla base di precedenti ricerche, che le persone possono sopprimere attivamente la formazione di memoria, potrebbe essere possibile per le persone anche indurre il proprio ippocampo ad essere pronto per codificare. Ma come uno possa farlo, non lo sappiamo ancora”.

I ricercatori hanno raccolto registrazioni neuronali da ippocampo, amigdala, cingolo anteriore e corteccia prefrontale di 34 pazienti con epilessia, mentre erano sottoposti a un controllo clinico al Barrow Neurological Institute. Gli esperimenti sono stati originariamente eseguiti nel laboratorio di Peter Steinmetz tra il 2007 e il 2014, quando era nell'istituto. I dati da allora sono stati mantenuti al Neurtex Brain Research Institute, di cui Steinmetz è direttore scientifico, e l'attuale team di ricerca ha recentemente rianalizzato i dati.

Durante gli esperimenti, i pazienti vedevano o ascoltavano un flusso costante di parole e dovevano indicare se ogni parola era nuova o ripetuta. In un primo momento, tutte le parole erano nuove, ma dopo un po' la maggior parte delle parole erano ripetute.

I ricercatori hanno calcolato il numero medio di volte che un neurone sparava in risposta ad ogni parola che i partecipanti allo studio vedevano o sentivano. Hanno anche calcolato i tassi di sparo neuronale immediatamente precedenti a ogni parola. Era importante solo il tasso medio di sparo nell'ippocampo circa un secondo prima di vedere o sentire una parola per la prima volta: quell'attività neuronale prevedeva se i partecipanti ricordavano o dimenticavano la parola quando veniva ripetuta in seguito.

“Se i neuroni dell'ippocampo di una persona stavano già sparando sopra la linea di base quando vedevano o sentivano una parola, il suo cervello aveva più probabilità di ricordare con successo quella parola più tardi”, ha detto Stephen Goldinger, professore di psicologia dell'Arizona State University.

L'attività neuronale misurata nell'amigdala, nel cingolo anteriore e nella corteccia prefrontale invece non hanno predetto le prestazioni del compito.

“Pensiamo che i nuovi ricordi siano creati da collezioni sparse di neuroni attivi, e questi neuroni vengono legati insieme in un ricordo. Questo lavoro suggerisce che quando molti neuroni stanno già sparando ad alti livelli, il processo di selezione neuronale durante la formazione della memoria funziona meglio“, ha detto Goldinger.