Consolidamento dei ricordi: una nuova scoperta potrebbe riscriverne le regole

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Quando e dove i ricordi sono immagazzinati in forma permanente?

Modello classico e modello della traccia multipla

Il ruolo dell’ippocampo è ormai ampiamente riconosciuto nella formazione di nuovi ricordi, basti pensare all’emblematica amnesia anterograda del paziente H.M. Allo stesso modo, per il loro immagazzinamento sappiamo che ha un ruolo fondamentale la corteccia cerebrale.

Ad oggi, le principali teorie per descrivere come i ricordi passino dalla memoria a breve termine a quella a lungo termine sono due:

  • Il modello classico, che prevede un graduale trasferimento dell’informazione dall’ippocampo alla corteccia, al cui termine la traccia mnestica è presente solamente nella neocorteccia.
  • il modello della traccia multipla, (sviluppato più recentemente) il quale afferma che sebbene a livello corticale vi sia il grosso dell’informazione, ne permarrebbe una traccia anche nell’ippocampo.

Lo studio

Ma studiare il funzionamento dei processi mnestici è tutt’altro che semplice.

Sebbene un grande contributo nella comprensione del funzionamento del nostro cervello derivi dall’osservazione di pazienti come H.M., negli anni si sono aggiunte diverse tecniche per eseguire analisi sempre più complesse.

Una di queste tecniche è l’optogenetica: consiste nell’attivare/inibire i neuroni con stimoli luminosi grazie ad una manipolazione genetica che permette di introdurre un canale ionico fotosensibile in una popolazione selezionata di neuroni.

Proprio attraverso questa tecnica, Takashi Kitamura e i suoi collaboratori hanno fatto una scoperta che potrebbe riscrivere ciò che attualmente sappiamo della memoria.

Nello studio pubblicato su “Science”, i ricercatori come prima cosa hanno modificato geneticamente dei topi in modo tale da marcare i neuroni di 3 importanti strutture cerebrali: l’ippocampo, l’amigdala basolaterale e la corteccia prefrontale.

In rosso e in verde si possono osservare i neuroni della corteccia prefrontale importanti per la memoria.

Dunque, i topi sono stati esposti ad un evento condizionante: una lieve scarica elettrica data in una specifica stanza, così da poter associare alla stanza un ricordo spiacevole.

Questo è facilmente osservabile in quanto il topo, una volta ritornato in quella stanza, si blocca e non procede oltre.

Così come atteso, il giorno seguente, i ricercatori hanno notato che l’informazione era stata immagazzinata; il risultato ottenuto però era davvero interessante, poiché la traccia mnestica non era solo nell’ippocampo (laddove ci si aspettava), ma ve ne era già una copia anche a  livello corticale.

“La corteccia prefrontale conteneva già la specifica informazione. Ciò va contro il modello classico del consolidamento di un ricordo, secondo il quale il trasferimento avverrebbe gradualmente. Il ricordo è già lì.” – Takashi Kitamura

Andando infatti a stimolare i neuroni corticali con uno stimolo luminoso, si scatenava nel topo la stessa reazione ottenuta dall’esposizione alla stanza in cui aveva ricevuto la scarica elettrica.

È interessante notare che, sebbene l’informazione sia già a livello corticale, nei primi giorni i neuroni corticali sono in uno stato inattivo. Solo col passare del tempo vanno incontro a quei cambiamenti anatomici e fisiologici che li porteranno a raggiungere la maturità, ovvero lo stato attivo.

Contemporaneamente avviene un processo inverso nell’ippocampo, dove i neuroni perdono sempre più la loro funzione, pur mantenendo una minima attività, testimoniata dal fatto che, sottoposti allo stimolo luminoso, possono comunque condurre ad un blocco del topo.

Infine, durante tutto il periodo di osservazione, i neuroni dell’amigdala basolaterale non hanno mostrato un cambiamento nella loro attività, rimasta costante per tutto il tempo. È cambiata invece la loro comunicazione con i neuroni delle altre due sedi marcate: andando a bloccare la comunicazione tra amigdala e ippocampo veniva compromesso il richiamo dell’informazione, ma solo nei primi 8 giorni. Mentre interrompendo la comunicazione tra amigdala e corteccia, si impediva la rievocazione dalla seconda settimana.

Conclusioni

Ritornando alla domanda di apertura, lo studio di Kitamura suggerisce una possibile nuova riposta al “quando e dove” si formano i ricordi suggerendo che le informazioni, fin dai primissimi istanti, vengano immagazzinate sia nell’ippocampo sia nella corteccia cerebrale.

Il ruolo di queste due regioni nella rievocazione del ricordo varia col passare del tempo, essendo di pertinenza prima dell’ippocampo e poi della corteccia: se nel lungo termine il grosso dell’informazione si trova a livello corticale, l’ippocampo manterrebbe quegli elementi necessari a farci percepire come familiare uno stimolo già incontrato garantendoci al contempo di distinguerlo dai precedenti.

Fonti | Studio Science