Uno studio coordinato da Eleonora Russo ricercatrice dell’Istituto di BioRobotica
della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa investiga i meccanismi alla base della
codifica delle informazioni contestuali nell’ippocampo, una regione del
cervello fondamentale per l’orientamento spaziale e per la formazione di nuove
memorie.
Pubblicato su Nature Communications
e realizzato in collaborazione con l’Università di Bristol e il Central
Institute of Mental Health di Mannheim, lo studio “costituisce un passo avanti
nel comprendere come il nostro cervello ci permetta di adottare comportamenti
differenti in base al contesto e di formare memorie distinte per ciascun
episodio” dichiara la Dr.ssa Russo.
Ci sono luoghi fisici – si legge nella nota
della Scuola Superiore Sant’Anna - che nel corso del tempo ci hanno visto
protagonisti di azioni diverse in contesti diversi. Prendiamo come esempio una
piazza: possiamo esserci stati a un concerto o una manifestazione ma anche, in
un altro momento, per prendere un caffè con gli amici. Per capire come il
cervello distingua questi eventi, Russo e colleghi hanno studiato l’ippocampo,
una regione del lobo temporale del cervello, nodo di integrazione di
informazioni multisensoriali.
L’ippocampo funziona come una sorta di GPS,
fornendoci costantemente informazioni sulla nostra posizione nello spazio.
Oltre a codificare informazioni spaziali, l’ippocampo riceve anche informazioni
provenienti vari domini sensoriali – come la vista, l’udito, l’olfatto – che
vengono qui integrate per formare memorie complesse e sfaccettate. In questo
modo l’ippocampo crea delle mappe personalizzate dell'ambiente, arricchite dai
vari elementi sensoriali e contestuali associati alle nostre esperienze fatte
in quei luoghi.
Una delle modalità di comunicazione
dell’ippocampo con il resto del cervello avviene attraverso le sequenze theta,
pacchetti di attività in cui i neuroni si attivano in successione ordinata e
rapida. Le sequenze theta comprimono le informazioni spaziali e contestuali in
pochi millisecondi. Proprio questa compressione temporale è fondamentale per il
consolidamento delle esperienze, durante il sonno, in memorie a lungo termine.
Lo studio condotto da Eleonora Russo in
collaborazione con Matt Jones, professore
in Neuroscienze presso l’Università di Bristol, e Daniel Durstewitz,
professore in Neuroscienze presso il Central Institute of Mental Health in
Mannheim e l’Università di Heidelberg, ha combinato nuovi dati sperimentali con
modelli matematici per mostrare come i neuroni dell’ippocampo possano
flessibilmente modificare l’ordine della loro attivazione all’interno delle
sequenze theta in funzione delle informazioni contestuali che elaborano.
“Questa osservazione, non solo ci aiuta a
capire meglio come le informazioni contestuali possano essere usate per guidare
il nostro comportamento, ma ci suggerisce delle potenziali strategie utilizzate
dal nostro cervello per immagazzinare memorie episodiche” dichiara la Dr. Russo.
Intervista
alla Dr. Eleonora Russo.
Nella foto: Dr. Eleonora Russo, ricercatrice Scuola Sant'Anna. Crediti: Scuola Sant'Anna.
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