Da sinistra: immagine vista dai partecipanti; immagine ricordata, disegnata da un soggetto di controllo; e l'immagine disegnata da un paziente con danno ippocampale. (Fonte: PNAS)In un lavoro che concilia due visioni concorrenti sulle strutture cerebrali coinvolte nella memoria e nella percezione spaziale, i ricercatori della University of California di Scuola Diego hanno condotto esperimenti secondo i quali l'ippocampo - una piccola area nel sistema limbico del cervello - è dedicato in gran parte alla memoria e non alle abilità spaziali, come l'orientamento.
Lo studio è pubblicato nel numero della scorsa settimana di Proceedings of National Academy of Sciences.
"Il ruolo dell'ippocampo nella cognizione spaziale e/o nella formazione della memoria è un importante punto di discussione per capire come il cervello umano elabora il suo ambiente esterno", ha detto l'autore senior Larry Squire, PhD, Professore di Psichiatria, Neuroscienze e Psicologia. "Questo studio dimostra che l'ippocampo è associato principalmente alla memoria. E' la sentenza su 2 prospettive soggette a ricerca da più di 60 anni".
Una di queste visioni, sviluppata nel 1950, vede l'ippocampo come la struttura cruciale che permette la formazione della memoria dichiarativa, a lungo termine, come ad esempio la capacità di ricordare il ballo studentesco delle superiori. Questa tesi è cambiata negli anni '70, quando gli esperimenti condotti in gran parte sui ratti hanno dimostrato che l'ippocampo ha un ruolo importante nella capacità spaziale, come ad esempio quella necessaria per orientarsi in un labirinto. Gli esperimenti hanno portato alcuni ricercatori a ipotizzare che l'ippocampo umano potrebbe anche essere attivo nella cognizione spaziale e nella capacità di formare mappe.
"Non abbiamo trovato prove che questo sia vero", ha detto Squire, che è anche ricercatore del Veterans Affairs San Diego Healthcare System. "I pazienti con lesioni dell'ippocampo possono eseguire attività spaziali a condizione che tali operazioni non dipendano dalla memoria a lungo termine. Pensiamo che possano fare queste operazioni spaziali perché sono gestite all'interno di funzioni della memoria a breve termine, supportate dal lobo frontale della neocorteccia. La discrepanza che vediamo con i ratti può riflettere il fatto che i roditori non hanno una corteccia frontale ben sviluppata, né le capacità di elaborazione della memoria a breve termine ad essa associate. I ratti devono effettuare dall'ippocampo i compiti spaziali che possiamo fare con la nostra neocorteccia usando la memoria a breve termine".
Questi risultati si basano su esperimenti con 6 adulti con lesioni ippocampali, un adulto con danni al lobo temporale mediale (dove c'è l'ippocampo), e 12 soggetti di controllo. Per gli esperimenti, i partecipanti hanno dovuto studiare una semplice scena, ad esempio un paio di stivali, e poi disegnare la scena come la ricordavano.
I disegni hanno avuto punteggi da 1 a 5 in base ai dettagli e alla precisione. I partecipanti sono stati valutati anche per la tendenza normale (chiamata «estensione di confine») a richiamare un'immagine con uno sfondo più grande e un primo piano più piccolo del reale. Nell'esempio degli stivali, questo significa che le persone tendono a disegnare gli stivali più piccoli di quanto non siano nella fotografia originale. Lo sfondo prende pertanto una parte più grande dell'immagine, quindi il termine «estensione di confine».
In una seconda serie di esperimenti, i partecipanti sono stati invitati a guardare una scena, come una diapositiva in un parco, e descrivere quello che potrebbe entrare nella vista se l'immagine fosse ingrandita. I racconti dei partecipanti hanno avuto un punteggio in base ai dettagli, ai riferimenti spaziali, ai pensieri e alle emozioni.
Tutti i partecipanti con danni all'ippocampo hanno dimostrato una capacità ridotta di ricordare con precisione i dettagli sulle stivali. La loro media era di 2, rispetto ai 3 del gruppo di controllo. Tuttavia, i pazienti hanno evidenziato una normale estensione del confine. Sia i pazienti che i soggetti di controllo hanno ridotto la dimensione degli stivali in relazione allo sfondo di circa il 60 per cento. Entrambi i gruppi sono stati altrettanto abili nell'immaginare e costruire narrazioni dettagliate su ciò che potrebbe entrare nella vista se fossero ampliate le scene.
"Il valore di questo tipo di ricerca è che stiamo formando la comprensione di come funziona il cervello", ha detto Squire. "Sappiamo che l'Alzheimer di solito inizia nel lobo temporale mediale e questo studio ci ricorda che non sono le abilità spaziali dei pazienti ad essere immediatamente a rischio, è la loro memoria. Questo è coerente con le esperienze cliniche. I pazienti non lamentano la perdita di abilità spaziali, lamentano la perdita di memoria".
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Hanno collaborato Soyun Kim e Adam J.O. Dede, del Veterans Affairs San Diego Healthcare System e della UC San Diego; e Ramona O. Hopkins, della Brigham Young University e dell'Intermountain Medical Center nello Utah. Il finanziamento per la ricerca è stato fornito, in parte, dal Department of Veterans Affairs, dalla National Science Foundation e dal National Institute of Mental Health.
Fonte: Christina Johnson e Scott LaFee in University of California (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Soyun Kim, Adam J. O. Dede, Ramona O. Hopkins, Larry R. Squire. Memory, scene construction, and the human hippocampus. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015; 201503863 DOI: 10.1073/pnas.1503863112
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