I nostri ricordi sono tesori intrinseci della nostra esistenza, dipinti con ricchezza di dettagli che vanno dal colore della nostra casa alla disposizione della cucina, fino alla facciata accogliente del nostro bar preferito. Fino a poco tempo fa, il modo in cui il cervello archivia e recupera tali informazioni era un mistero per i neuroscienziati. Tuttavia, un nuovo studio condotto presso Dartmouth ha gettato luce su questa intricata danza neurale, rivelando un meccanismo di codifica che facilita il flusso di informazioni tra le regioni percezione e le aree di memoria cerebrale.
Organizzazione del cervello
I risultati di questa ricerca, recentemente pubblicati su Nature Neuroscience, offrono un’ulteriore intuizione nella complessità del nostro cervello e come questo organo straordinario elabora e immagazzina le esperienze che definiscono la nostra vita.
In precedenza, la comprensione tradizionale dell’organizzazione cerebrale vedeva le regioni percettive come specchi fedeli del mondo esterno, riflettendo la realtà in modo “retinotopico“. Al contrario, le aree della memoria sembravano archiviare informazioni in un formato astratto, apparentemente slegato dai dettagli fisici. Tuttavia, i ricercatori di Dartmouth hanno sfidato questo paradigma, svelando un intricato intreccio di codici condivisi quando le informazioni vengono codificate o richiamate.
Il co-autore principale, Adam Steel, un ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di scienze psicologiche e cerebrali e membro del Neukom Institute for Computational Science, spiega che le aree legate alla memoria codificano il mondo come un “negativo fotografico” nello spazio. Questo ‘negativo‘, afferma Steel, è fondamentale nei meccanismi di spinta e attrazione che orchestrano il movimento delle informazioni attraverso la memoria e tra i sistemi percettivi.
Gli esperimenti condotti hanno coinvolto partecipanti sottoposti a test di percezione e memoria, con l’attività cerebrale registrata attraverso uno scanner per risonanza magnetica funzionale (fMRI). Il team ha individuato un meccanismo di codifica, simile al push-pull, che governa l’interazione tra le regioni percettive e di memoria del cervello.
Tre scoperte insolite su percezione e memoria
Quando la luce colpisce la retina, le regioni visive del cervello aumentano la loro attività per rappresentare il modello di luce. Al contrario, le aree di memoria mostrano una diminuzione dell’attività neurale quando elaborano lo stesso schema visivo. Questi risultati rivelano una relazione complessa e sottolineano tre scoperte insolite.
In primo luogo, è emerso che un principio di codifica visiva è conservato nei sistemi di memoria. In secondo luogo, questo codice visivo viene capovolto nei sistemi di memoria, una dinamica affascinante che contraddice la comprensione convenzionale. Infine, durante il richiamo della memoria, la relazione si inverte, sottolineando l’abilità del cervello di adattarsi dinamicamente alle esigenze del momento.
Risultati
L’autrice senior, Caroline Robertson, assistente professore di scienze psicologiche e del cervello a Dartmouth, sottolinea che questi risultati aprono una finestra sulla straordinaria interconnessione tra percezione e memoria. Quando gli occhi sono aperti, la corteccia visiva guida, mentre durante il richiamo della memoria, è il sistema di memoria a dettare il ritmo, sopprimendo le regioni percettive.
“I nostri risultati forniscono un chiaro esempio di come le informazioni visive condivise vengono utilizzate dai sistemi di memoria per mettere a fuoco e sfocare i ricordi rievocati“, afferma Ed Silson, co-autore principale e docente di neuroscienze cognitive umane presso l’Università di Edimburgo.
Mentre questa ricerca offre una panoramica affascinante della danza cerebrale tra percezione e memoria, il team di Dartmouth guarda al futuro, desideroso di esplorare come questa dinamica possa essere coinvolta nelle sfide cliniche, tra cui l’Alzheimer. L’obiettivo è penetrare sempre più a fondo nei misteri del cervello umano, aprendo la strada a nuove prospettive sulla nostra comprensione delle malattie neurodegenerative e sulle potenziali terapie che potrebbero emergere.
