Ricerche

Un codice neurale simile a un'altalena consente il richiamo dei ricordi.

I nostri ricordi sono ricchi di dettagli: possiamo ricordare vividamente il colore della nostra casa, la disposizione della nostra cucina o la facciata del nostro bar preferito. Ma da molto tempo i neuroscienziati sono incerti sul modo in cui il cervello codifica queste informazioni.

In un nuovo studio eseguito al Dartmouth College (università di Hanover, New Hampshire, USA) e pubblicato su Nature Neuroscience, dei ricercatori hanno identificato un meccanismo di codifica neurale che consente il trasferimento di informazioni avanti e indietro tra le regioni percettive e le aree di memoria del cervello.

Prima di questo lavoro la comprensione classica dell'organizzazione cerebrale era che le regioni percettive del cervello rappresentano il mondo 'così com'è', e la corteccia visiva del cervello rappresenta il mondo esterno in base a come la luce cade sulla retina, 'retinotopicamente'.

Per contrasto, si pensava che le aree di memoria del cervello rappresentassero informazioni in forma astratta, spogliate di dettagli sulla loro natura fisica. Tuttavia, secondo lo studio attuale, questa spiegazione non tiene conto del fatto che man mano che le informazioni sono codificate o richiamate, queste regioni possono effettivamente condividere un codice comune nel cervello.

"Abbiamo scoperto che le aree cerebrali legate alla memoria codificano il mondo come un 'negativo fotografico' nello spazio", afferma il primo coautore Adam Steel, ricercatore post-dottorato nel Dipartimento di Scienze Psicologiche e Cerebrali. "E quel 'negativo' fa parte della meccanica che sposta le informazioni dentro e fuori dalla memoria e tra sistemi percettivi e di memoria".

In una serie di esperimenti, i partecipanti sono stati testati su percezione e memoria mentre la loro attività cerebrale veniva registrata da scansioni a risonanza magnetica funzionale. Il team ha identificato un meccanismo di codifica di opposizione push-pull, che governa l'interazione tra aree percettive e di memoria nel cervello.

I risultati hanno mostrato che quando la luce colpisce la retina, le aree visive del cervello rispondono aumentando la loro attività per rappresentare il modello di luce. Anche le aree di memoria del cervello rispondono alla stimolazione visiva, ma, a differenza delle aree visive, la loro attività neurale diminuisce durante l'elaborazione dello stesso modello visivo.

Gli autori riferiscono che lo studio ha tre risultati insoliti:

1. Il primo è la scoperta che un principio di codifica visiva è preservato nei sistemi di memoria.
   
   
2. Il secondo è che questo codice visivo è capovolto nei sistemi di memoria. "Quando vedi qualcosa nel tuo campo visivo, sono i neuroni nella corteccia visiva a guidare mentre quelli nel sistema di memoria sono messi in pausa", afferma l'autrice senior Caroline Robertson, assistente prof.ssa di scienze psicologiche e cerebrali.
   
   
3. Il terzo è che questa relazione si ribalta durante il richiamo della memoria. "Se chiudi gli occhi e ricordi quegli stimoli visivi nello stesso spazio, capovolgerai la relazione: sarà il tuo sistema di memoria a guidare, sopprimendo i neuroni nelle regioni percettive", afferma la Robertson.

L'altro coautore Ed Silson, docente di neuroscienze cognitive umane all'Università di Edimburgo, afferma:

"I nostri risultati forniscono un chiaro esempio di come vengono usate le informazioni visive condivise dai sistemi di memoria per portare i ricordi richiamati dentro e fuori l'attenzione del momento"

Andando avanti, il team prevede di esplorare come questa dinamica avanti-e-indietro tra percezione e memoria può contribuire alle difficoltà in condizioni cliniche, come l'Alzheimer.