Per la prima volta, uno studio condotto su ratti ha gettato nuova luce sul complesso funzionamento della nostra memoria, dimostrando che il nostro cervello è in realtà dotato di due diverse sezioni destinate a svolgere ruoli distinti in questo processo fondamentale. Questa rilevante scoperta è il risultato di una recente ricerca condotta da un team di scienziati presso la Cornell University.
L’ippocampo, una regione chiave del cervello associata alla memoria, svolge un ruolo cruciale, ma finora non era chiaro in che modo supportasse questa funzione vitale. I ricercatori hanno utilizzato tecniche avanzate di optogenetica per separare il ruolo dell’ippocampo in due funzioni di memoria ben distinte. La prima funzione riguarda la capacità di memorizzare associazioni tra tempo, luogo e ciò che è stato fatto, mentre la seconda consente di utilizzare queste memorie passate per prevedere e pianificare azioni future.
Il codice neuronale che controlla la creazione di associazioni si occupa di ricordare dettagli come il fatto che le mele vengono vendute in fondo alla strada al supermercato. Dall’altra parte, il secondo tipo di codice neuronale è predittivo e consente di utilizzare in modo flessibile la memoria per pianificare nuovi comportamenti in tempo reale. Questo è simile a quando, se segui sempre lo stesso percorso per raggiungere il supermercato, ma la strada viene chiusa, utilizzi una “mappa interna” memorizzata nella tua mente per prevedere un nuovo percorso.
Le implicazioni di questa scoperta sono enormi, in quanto potrebbero aprire la strada a nuovi trattamenti per i problemi di memoria e di apprendimento associati a malattie neurodegenerative come la demenza e l’Alzheimer. La comprensione dettagliata del funzionamento dell’ippocampo nelle diverse funzioni di memoria è un passo importante verso lo sviluppo di terapie mirate.
La ricerca è stata condotta utilizzando elettrodi per monitorare l’attività di molti neuroni simultaneamente nel cervello di topi, consentendo un’osservazione dettagliata del processo. Inoltre, l’optogenetica è stata utilizzata per controllare l’attività dei neuroni con grande precisione. Questo coinvolgeva l’iniezione di un virus nel cervello dei topi, che infettava i neuroni, permettendo loro di esprimere una proteina artificiale in grado di attivare o silenziare i neuroni quando veniva emessa luce all’interno del cervello.
Un esperimento chiave ha dimostrato che, mentre i topi erano in grado di apprendere un percorso con una ricompensa alla fine, la memoria non si “aggiustava” se venivano indotti a commettere errori. Tuttavia, dopo il sonno, i topi erano in grado di ricordare i punti di partenza e arrivo, ma non il percorso da seguire per raggiungere la ricompensa. Questo ha suggerito che il cervello ripete sequenze di attività neuronale durante il sonno, contribuendo alla consolidazione della memoria.
L’articolo scientifico contenente questi risultati è stato pubblicato il 20 ottobre su Science.
