Ricerche

Questi risultati risolvono un vecchio puzzle sulla funzione cerebrale, aprendo nuovi percorsi di ricerca sui disturbi della memoria.

In A) il ratto seduto in mezzo alla configurazione di realtà aumentata con una barra di luce verde che si muove intorno a lui. In B) la vista dall'alto del labirinto.

Capire come il cervello crea una mappa dello spazio intorno a noi ha implicazioni per la ricerca sull'apprendimento e sui disturbi della memoria che vanno dall'autismo al morbo di Alzheimer (MA), dove i soggetti spesso hanno una percezione errata dello spazio-tempo e degli eventi.

Finora si pensava che solo i neuroni nella corteccia visiva fossero in grado di mappare la posizione degli oggetti in movimento, e che l'ippocampo, l'area dove si crea la memoria nel cervello, richiedesse l'esplorazione spaziale o un compito cognitivo per dare il suo contributo.

Un nuovo studio eseguito alla Università della California di Los Angeles ha scoperto che i neuroni ippocampali nei ratti mappano accuratamente la posizione di un oggetto in movimento anche mentre il ratto è fermo. I risultati sfidano l'idea che l'ippocampo, una regione del cervello coinvolta nell'apprendimento e nella memoria, codifichi solo una mappa dello spazio in base al movimento.

Mayank R. Mehta PhD, capo del Centro di Neurofisica dell'UCLA e professore nel dipartimenti di fisica, neurologia e ingegneria elettrica e informatica dell'UCLA, afferma:

"Questi nuovi risultati risolvono un vecchio puzzle sulla funzione dell'ippocampo e aprono molte nuove strade per sviluppare la diagnosi precoce e il trattamento dei disturbi della memoria. Ad esempio, permette agli scienziati di studiare i deficit cognitivi come il ricordo di un soggetto degli eventi intorno a lui, il deficit più comune del MA".

Lo studio, pubblicato su Nature, ha come primi autori Chinmay Purandare PhD e Shonali Dhingra PhD.

Un esperimento di realtà virtuale.

Usando un labirinto di realtà virtuale modificato per i ratti, sviluppato per sondare la funzione di memoria dell'ippocampo, i ricercatori hanno creato una singola barra di luce sullo schermo VR, che si spostava tutto intorno al ratto, "come se una persona stesse camminando intorno a te mentre sei seduto" ha spiegato il dott. Mehta.

Gli studi precedenti avevano scoperto che tali semplici stimoli non attivavano l'ippocampo. I ricercatori dell'UCLA, ipotizzando che la ragione di ciò fosse l'entità degli stimoli, ha ingrandito la barra dal punto di vista del topo.

Misurando i segnali neurali, hanno trovato che la maggioranza dei neuroni nell'ippocampo del topo ha risposto alla barra di luce, registrando la sua posizione esatta, la direzione in cui si muoveva, e anche la sua distanza e il grado angolare dal ratto. I neuroni hanno anche codificato le caratteristiche identificative della barra di luce, come il suo colore e la sua consistenza.

I risultati ribaltano l'idea che l'ippocampo richieda il movimento nello spazio per creare una mappa spaziale. La risposta neurale "è abbastanza simile ai modelli di attività nelle cortecce visive", ha detto il dott. Mehta. "Questo ha senso dal momento che la corteccia visiva è una fonte importante di stimoli per l'ippocampo".

La squadra prevede di continuare a usare il sistema VR per gli esperimenti tesi a capire l'attività neurale dei pazienti, compresi quelli con deficit di memoria come il MA.