Perché certi ricordi rimangono stabili per decenni nella nostra mente, mentre altri scompaiono in pochi minuti? Uno studio americano recentemente pubblicato sulla rivista Science ne spiega il motivo. Il lavoro aiuta a capire come la memoria può essere influenzata dopo un danno cerebrale, come l’ictus o il morbo di Alzheimer.
Utilizzando i topi come modello animale, i ricercatori del California Institute of Technology (Caltech) hanno scoperto che i ricordi forti e stabili sono codificati da “squadre” di neuroni, che si attivano in sincronia. Il processo fornisce una ridondanza che consente a questi ricordi di persistere nel tempo.
Quando la memoria fallisce
Lavorando nel laboratorio del professor Carlos Lois sotto la guida dello studente post-dottorato Walter Gonzalez, il team ha sviluppato un test per esaminare l’attività neurale dei topi mentre imparano e ricordano un nuovo posto.
Nel test, un topo è stato posizionato in un recinto rettilineo con pareti bianche e lungo circa 1,5 metri. Simboli specifici contrassegnavano posizioni diverse lungo le pareti.
Attività nell’ippocampo
I ricercatori hanno messo l’acqua zuccherata (un trattamento per i topi) a ciascuna estremità della pista. Mentre l’animale esplorava il luogo, è stata misurata la sua attività di neuroni specifici nell’ippocampo (la regione del cervello in cui si formano nuovi ricordi), noti per codificare luoghi.
Dopo essere stato posizionato sulla pista, il topo non era sicuro di cosa fare e vagava a destra e a sinistra finché non ha trovato l’acqua zuccherina. In questi casi, i singoli neuroni sono stati attivati quando l’animale ha notato un simbolo sul muro. Nel corso di diversi esperimenti con l’indizio, il roditore ha preso familiarità e ha ricordato le posizioni dello zucchero.
Man mano che il topo acquisiva familiarità con l’ambiente, sempre più neuroni venivano attivati in sincronia vedendo ogni simbolo sul muro. In sostanza, l’animale stava riconoscendo dove si trovava in relazione a ciascun simbolo specifico.
Per studiare come i ricordi svaniscono nel tempo, i ricercatori hanno lasciato i topi fuori pista per un massimo di 20 giorni. Al ritorno in pista dopo quell’intervallo, i topi che formavano forti ricordi codificati da un maggior numero di neuroni si ricordarono rapidamente del compito.
Sebbene alcuni neuroni mostrassero un’attività diversa, la memoria dell’indizio del topo era chiaramente identificabile quando si analizzava l’attività di grandi gruppi di neuroni. In altre parole, l’uso di gruppi di neuroni consente al cervello di avere ridondanza e di evocare ancora ricordi, anche se alcuni dei neuroni originali sono silenziosi o danneggiati.
Aiuto reciproco
Gonzalez spiega: “Immagina di avere una storia lunga e complicata da raccontare. Per preservare la storia, potresti raccontarla a cinque dei tuoi amici e poi incontrarli tutti di tanto in tanto per raccontare la storia e aiutarsi a vicenda a colmare eventuali lacune che un individuo aveva trascurato. Inoltre, ogni volta che racconti la storia, potresti portare nuovi amici da imparare e quindi aiutare a preservare e rafforzare la tua memoria. Allo stesso modo, i loro neuroni si aiutano a vicenda per codificare ricordi che persisteranno nel tempo”.
La ricerca suggerisce che i ricordi possono scomparire più rapidamente con l’avanzare dell’età perché sono codificati da un minor numero di neuroni. Se uno di questi neuroni fallisce, la memoria andrà persa. Il lavoro propone che la progettazione di trattamenti in grado di aumentare il reclutamento di più neuroni per codificare una memoria potrebbe aiutare a prevenire la perdita di memoria.
“La gente sa da anni che più si intraprende un’azione, maggiori sono le possibilità di ricordarla in seguito“, afferma Lois. “Ora pensiamo che sia probabile, perché più fai un’azione, più neuroni la codificano. Le teorie convenzionali sull’immagazzinamento della memoria postulano che rendere una memoria più stabile richiede il rafforzamento delle connessioni di un neurone specifico. I nostri risultati suggeriscono che aumentare il numero di neuroni che codificano la stessa memoria le consente di persistere più a lungo”.
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