Ricerche

Due ricercatori del Veterans Affairs hanno esaminato come la memoria è legata all'ippocampo, con scoperte che amplieranno la comprensione del suo funzionamento da parte degli scienziati.

I Dott. Christine N. Smith e Larry R. Squire, entrambi del VA San Diego Healthcare System e dell'Università della California di San Diego, hanno scoperto che la memoria dichiarativa (quella per fatti ed eventi) dipende dalla conoscenza cosciente di ciò che è stato appreso.

La scoperta aiuta a spiegare come l'ippocampo controlla il processo della memoria. Hanno anche dimostrato che la conoscenza cosciente è compromessa in pazienti con danni all'ippocampo. La Smith riassume le scoperte, pubblicate su Proceedings of the National Academy of Sciences, dicendo: "Il nostro studio mostra che la consapevolezza è una caratteristica fondamentale della memoria dichiarativa".

Testare diverse teorie della memoria

Ricerche precedenti avevano dimostrato che un danno al 'lobo temporale mediale' (MTL), la regione del cervello che contiene l'ippocampo, può causare problemi con la memoria dichiarativa. Questo tipo di memoria, la capacità di ricordare informazioni su fatti ed eventi passati, è stata collegata all'ippocampo ed è espressa attraverso il richiamo diretto.

Un altro tipo di memoria (non dichiarativa) si riferisce all'apprendimento delle abilità e delle abitudini, così come ad altri tipi di apprendimento, che si basano sulla prestazione piuttosto che sul ricordo. La memoria non dichiarativa non sembra essere influenzata dai danni all'MTL. Ad esempio, una persona con un danno all'MTL può ancora ricordare come andare in bicicletta, ma potrebbe non ricordare quello che ha fatto ieri.

Anche se gli scienziati sanno che l'ippocampo è coinvolto nella memoria dichiarativa, ma non in quella non dichiarativa, non sappiamo esattamente come l'ippocampo opera durante l'acquisizione della memoria. Secondo Squire: "Un problema centrale per la comprensione della memoria e dei suoi disturbi è la questione della classificazione. Quali tipi di memoria ci sono, quali sono le caratteristiche di ogni tipo e quali sistemi cerebrali sono importanti per ogni tipo?"

Una teoria è che la memoria dichiarativa sia collegata alla conoscenza cosciente o alla consapevolezza di ciò che è stato appreso. Un'altra teoria suggerisce che la memoria dipende dal modo in cui il cervello elabora le informazioni, piuttosto che dalla conoscenza cosciente. Ad esempio, la seconda teoria suggerisce che l'MTL è necessario quando si apprendono le associazioni di relazioni tra gli oggetti, indipendentemente dal fatto che la persona sia consapevole di ciò che ha appreso.

L'esperimento includeva pazienti con amnesia

Per testare queste due teorie in competizione, la Smith e Squire hanno reclutato cinque pazienti con problemi di memoria con lesioni all'MTL. I pazienti, con un'età media di 63 anni, avevano un'amnesia per cause diverse: due sono diventati amnesici dopo un'overdose di farmaci e insufficienza respiratoria associata, uno ha subito una ischemia (mancanza di sangue al cervello) a causa di insufficienza renale e sindrome da shock tossico, uno aveva encefalite virale e uno era diventato amnesico senza una causa nota. Le scansioni cerebrali hanno mostrato che questi pazienti avevano un ippocampo con volume inferiore al normale.

I ricercatori, che hanno anche reclutato sei persone sane come controlli, hanno valutato i ricordi dei partecipanti usando una cosa chiamata 'effetto di manipolazione'. Ai partecipanti viene mostrata un'immagine a loro familiare che è stata modificata in qualche modo o è rimasta la stessa. Secondo l'effetto di manipolazione, le persone trascorreranno più tempo a guardare la sezione di un'immagine che è stata cambiata rispetto alla stessa sezione di un'immagine inalterata. Ma la ricerca ha dimostrato che l'effetto di manipolazione è presente solo quando i partecipanti sanno che un'immagine è stata alterata.

Per l'esperimento, ai partecipanti sono state mostrate 24 scene per cinque secondi ciascuna. Dopo una breve pausa, sono state mostrate di nuovo le scene. Dopo un'altra pausa, sono state mostrate le stesse 24 scene, tranne che 12 sono state cambiate e 12 sono rimaste le stesse. Le modifiche erano un elemento aggiunto o rimosso dalla scena. Ad esempio, in una scena di un camion di traslochi di fronte a un edificio, la prima figura mostrava un lavoratore con un carrello, mentre nella seconda l'operaio era stato tolto.

Il processo è stato ripetuto con 24 scene diverse in una seconda sessione. Un computer ha monitorato i movimenti degli occhi per registrare il punto delle immagini dove stavano guardando i partecipanti.

Durante il terzo round, ai partecipanti è stato detto di cercare possibili cambiamenti. Poi è stato chiesto loro di indicare se ogni scena era uguale o modificata e di valutare la loro sicurezza in quella risposta. Alla fine, i partecipanti hanno visto di nuovo le scene cambiate e dovevano descrivere cosa era cambiato e identificare in quale punto della situazione c'era la modifica.

Grande divario nei risultati tra pazienti e controlli sani

I risultati hanno mostrato che i pazienti con lesioni all'MTL erano "marcatamente alterati" nel dire quali scene erano state cambiate. In particolare, i partecipanti di controllo hanno identificato correttamente in media 16,5 scene su 24 modificate e 20,5 delle scene invariate. I pazienti hanno identificato solo 8,4 cambiamenti e 18,4 scene ripetute. I controlli erano anche più sicuri delle loro risposte quando erano corrette rispetto a quando erano sbagliate, mentre i pazienti mostravano lo stesso livello di fiducia nelle risposte corrette e sbagliate.

I pazienti sono riusciti a identificare correttamente una scena come modificata, descrivere il cambiamento e individuare la sezione dell'immagine modificata solo nel 10,8% delle immagini alterate. I controlli l'hanno fatto per il 60,4%. Rilevare correttamente tutti i tre aspetti del cambiamento è stato definito "solida conoscenza".

Sia i controlli che i pazienti hanno diretto i loro occhi verso il cambiamento solo quando avevano una solida conoscenza del cambiamento. Questo ha dimostrato che l'effetto di manipolazione è una funzione della memoria cosciente, secondo la Smith e Squire. Questo effetto del movimento oculare suggerisce che la conoscenza cosciente è un aspetto importante della memoria dichiarativa e che l'ippocampo supporta l'acquisizione di questo tipo di memoria.

La Smith spiega i dati del movimento oculare in questo modo:

"Quando i pazienti con problemi di memoria riescono occasionalmente a ricordare un evento passato (misurato nei loro movimenti oculari), ricordano anche l'evento coscientemente. Quando i pazienti non riuscivano a ricordare (e i movimenti oculari non mostravano alcun riconoscimento), erano inconsapevoli dell'evento passato. I nostri risultati suggeriscono che la consapevolezza del passato è una caratteristica cruciale e coerente del tipo di memoria che dipende dall'ippocampo".

Secondo Squire, saperne di più sul funzionamento della memoria potrebbe aiutare a migliorare il modo in cui i medici diagnosticano e trattano i problemi di memoria:

"Gli scienziati spesso dicono che vogliamo riparare la macchina ma capire come funziona la macchina non può che aiutare. Man mano che apprendiamo di più sulla memoria, ci avviciniamo a essere in grado di rilevare, prevenire e curare malattie e disturbi che influenzano la memoria".