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Come i ricordi vengono creati, distrutti o rievocati.

Quest’oggi, cercherò di affrontare un argomento attraente riguardante le neuroscienze: come nascono i ricordi, come vengono distrutti e come, invece, possano essere rievocati. Inoltre, ti parlerò delle vie neuronali attivate dalla memoria e dell’effetto che i ricordi potrebbero avere sulla psicologia di un individuo sano.

Cosa sono i ricordi? Una domanda per nulla banale, non trovi? Per spiegartelo meglio, voglio partire da una definizione che ho scovato nei meandri del web.

“I ricordi non sono altro che l’impronta di una singola vicenda o esperienza del passato, conservata nella coscienza e rievocata alla mente della memoria, con più o meno partecipazione affettiva”.

Direi tutto chiaro no?

Creazione e rievocazione dei ricordi.

Tutti quotidianamente abbiamo a che fare con l’azione del ricordare così come appena descritta, ma, dal punto di vista scientifico, è più interessante comprendere cosa accade nel nostro cervello quando rievochiamo qualcosa dalla nostra memoria.

A questo scopo, è molto interessante citare lo studio di Sheffield e Dombeck pubblicato su Nature proprio lo scorso gennaio, nel quale viene affermato come i dendriti siano direttamente coinvolti nel processo di consolidamento dei ricordi.

Durante l’esperimento, gli scienziati hanno addestrato alcuni topolini a muoversi all’interno di un labirinto virtuale: al termine di tutto ciò, se gli animali riuscivano a compiere quanto gli era stato insegnato, ottenevano una bella ricompensa. In seguito, è stata inserita la sonda di un microscopio ad alta risoluzione nel cranio di questi topi, al fine di osservare gli schemi di attivazione di specifiche popolazioni di neuroni, nella zona dell’ ippocampo, dette cellule del luogo. Queste cellule sarebbero in grado di produrre una sorta di mappa cerebrale in grado di consentire l’orientamento dell’animale.

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Grazie a questo esperimento, Sheffield e Dombeck hanno scoperto, inaspettatamente, che l’attivazione del soma (corpo del neurone) può differire notevolmente da quella di un suo dendrite (prolungamento). Infatti, durante l’esperienza affrontata dai topi appariva evidente che, quando il soma era attivato, ma i dendriti no, i ricordi dell’evento non si consolidavano.

In sostanza, questo cosa significa?

Significa che, quando stiamo vivendo un’esperienza, il soma di un neurone è sempre attivo, ma l’attivarsi o meno dei dendriti dello stesso comporta il consolidamento o il mancato consolidamento dei nostri ricordi.

Perciò, sono i dendriti che consentono la memorizzazione di un’esperienza vissuta.

“Ora abbiamo scoperto dei segnali nei dendriti che riteniamo siano molto importanti per apprendimento e memoria. I nostri risultati spiegano perché alcune esperienze vengano ricordate ed altre dimenticate” . (Le scienze, 2014)

Sheffield, invece, cercò di esemplificare il risultato dello studio con le seguenti parole.

“Tutti i giorni ci rechiamo al lavoro, e questo richiede l’attivazione di migliaia di neuroni; ma chi di noi si ricorda che cos’è successo durante il viaggio verso il lavoro di giovedì scorso? Il risultato del nostro studio spiega come sia possibile che l’attivazione cerebrale sia distinta dalla memorizzazione degli eventi” . (Le scienze, 2014)

Nello studio appena citato, si è cercato di investigare sulle modalità tramite le quali un ricordo viene formato e ci si è concentrati sulla zona cerebrale dell’ippocampo. Tuttavia, esiste un’altra tipologia di memoria, chiamata memoria episodica, che conferisce all’individuo la capacità di associare, ad esempio, l’immagine di una persona ad un paesaggio in tempi molto rapidi. È emerso, da alcuni studi, che la sede di questa particolare memoria risieda nel lobo temporale mediale del cervello.

Lo scienziato Matias Ison dell’Università di Leicester, nel Regno Unito, ha condotto uno studio proprio su questo argomento. La ricerca è stata poi pubblicata su Neuron nel Giugno 2015.

Durante l’esperimento, si è cercato di registrate l’attività di circa 600 singoli neuroni, in 14 soggetti con una grave forma di epilessia, utilizzando degli elettrodi impiantati nel lobo temporale mediale.

I test sono stati divisi in tre fasi:

  • Nella prima fase, i volontari hanno osservato una serie di immagini di persone diverse, le quali potevano essere Membri della propria famiglia, così come persone famose e alcuni paesaggi celebri, erano i soggetti di queste fotografie.
  • Nel secondo step, invece, sono stati osservati dei fotomontaggi nei quali una delle persone prima mostrate veniva associata ad uno dei luoghi celebri.
  • Infine, nella terza e ultima fase, sono state nuovamente osservate persone e luoghi separatamente l’uno dall’altro.

Ciò che è emerso dall’analisi neuronale è stato che dopo aver osservato, per solamente una volta, le immagini composite, i volontari sono riusciti a memorizzare le associazioni tra persone e luoghi.

Inoltre, è emerso che, nella terza fase, i neuroni del lobo temporale mediale hanno iniziato ad attivarsi in modo incrociato. Cosa significa?

Semplicemente che, nella prima fase, alcuni neuroni rispondevano in modo selettivo alla vista di una persona, ma non di un luogo. In seguito, essi hanno iniziato improvvisamente ad attivarsi sia alla vista della persona, che alla vista del luogo associato ad essa nell’immagine composita.

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Allo stesso modo, i neuroni che si attivavano inizialmente alla vista di un luogo, ma non di una persona, nella terza fase hanno iniziato ad attivarsi sia alla vista del solo luogo, ma anche alla vista della sola persona associata ad esso nell’immagine composita.

“L’emergere di associazioni tra concetti dopo una singola esposizione, collegato a cambiamenti rapidi dell’attività neurale, si dimostra ideale per la creazione di nuove memorie episodiche. Il nostro studio ha indagato i meccanismi di base della formazione di associazioni di ricordi: i risultati sono un importante passo avanti verso la comprensione dei disturbi neurologici con deficit di memoria, come nella malattia di Alzheimer, traumi del cervello o epilessia” . (Le Scienze, 2015)

Lo studio di Ison non è stato l’unico con lo scopo di andare ad indagare quanto avviene nel lobo temporale mediale del cervello. Infatti, in un altro studio condotto dai ricercatori della Vanderbit University, riportato sulla rivista Journal of Neuroscience nel giugno 2015, si è approfondita la ricerca su questa particolare zona cerebrale ed è stato sviluppato un modello secondo cui la zona del cervello attivata dalla rievocazione di ricordi vividi e dettagliati sarebbe differente da quella dei ricordi meno densi di particolari.

Innanzi tutto è sicuro che il lobo temporale mediale sia strettamente coinvolto nel meccanismo del ricordo perché, come è stato dimostrato anche da questo studio, danni in questa zona del cervello comportano amnesie ed altri problemi correlati alla memoria.

In sostanza, il lobo temporale mediale supporterebbe il recupero dei ricordi. Ma come è stato appena accennato, gli studiosi della Vanderbit hanno anche affermato che l’attivazione della porzione anteriore di questa particolare regione del cervello segnali come un ricordo sia stato recuperato e non indichi, in realtà, quanto esso sia particolareggiato. Invece, l’attivazione della parte posteriore indicherebbe che il ricordo recuperato sia alquanto dettagliato.

Per trarre queste conclusioni, si sono effettuate una serie di scansioni di risonanza magnetica funzionale con lo scopo di andare a verificare l’attività delle diverse aree cerebrali su 20 soggetti, tutti compresi tra i 18 ed i 35 anni.

Da questo studio è inoltre emerso come il nostro cervello recuperi i ricordi grazie ad una sorta di codice temporale, il quale permetterebbe di collegare tra loro suoni, profumi, emozioni ed altri dati presenti durante una determinata esperienza.

“I viaggi nel tempo permettono al cervello di recuperare il codice temporale che rende accessibili i ricordi collegati” . (Sean Polyn, assistant Professor of Psychiatry, Vanderbit University, 2015)

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La distruzione dei ricordi.

I ricordi possono essere anche distrutti? Certamente sì. Tra pochissimo ti spiegherò come il processo di degradazione dei ricordi possa avvenire.

Uno studio condotto da un gruppo di ricercatori delle Università di Birmingham e Cambridge, pubblicato su Nature Neuroscience, ha affermato che il processo di rimozione dei ricordi avvenga durante l’azione stessa del ricordare.

Hai letto bene, caro amico. Non ti sto prendendo in giro. Mi spiego meglio: sembrerebbe che il degradarsi dei ricordi sia un fenomeno fisiologico, dovuto alla loro rievocazione ripetuta

Ora ci siamo no? Ma per quale motivo assistiamo ad un tale fenomeno?

Perché i ricordi sarebbero costituiti da singoli elementi che al momento di essere richiamati alla memoria entrerebbero in competizione l’uno con l’altro. Questo porterebbe poi al fatto che concentrarsi per ricordare un singolo aspetto dell’evento passato, implicherebbe la soppressione di altri dettagli, che vengono dunque dimenticati.

Per giungere a tali conclusioni una serie di volontari sono stati sottoposti a risonanze magnetiche funzionali durante alcuni test, con lo scopo di monitorare le loro attività cerebrali durante l’esperimento. Grazie a ciò è stato evidenziato il destino neuronale di singole tracce mnestiche, le quali venivano prima riattivate e poi soppresse.

Questo studio risulta molto importante per la comunità scientifica, dal momento che è effettivamente la prima volta che si riesce ad isolare il meccanismo adattivo di oblio nel cervello umano.

“Generalmente, si ritiene che pensare o dimenticare siano processi passivi: la nostra ricerca rivela che le persone sono più coinvolte di quanto ritengano nel dare forma a ciò che ricordano nella propria vita” . Inoltre egli ha aggiunto: “L’idea che l’atto stesso di ricordare possa causare l’oblio è sorprendente e ci può fornire indicazioni utili sui meccanismi che controllano la memoria selettiva e sui fenomeni di creazione di falsi ricordi”. (Anderson, 2015)

Cosa sono i falsi ricordi?

Sono i ricordi di un qualcosa che non è mai avvenuto nella realtà e alcuni studi si sono occupati proprio di questo argomento.

La prima ricerca, che vale la pena citare a riguardo, tratta della creazione di ricordi artificiali durante il sonno. Questo esperimento è stato condotto da Gaetan de Lavillèon dell’Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris, pubblicato su Nature Neuroscience.

Partendo dal concetto che l’ippocampo è quella zona del cervello che funge da substrato neuronale per le mappe mentali che consentono di muoversi in un determinato ambiente e sapendo che questo sistema di posizionamento biologico è correlato con ciò che avviene nel cervello durante il sonno, sono stati fatti diversi test su topi da laboratorio al fine di verificare se, interferendo con la fase di consolidamento dei ricordi durante il sonno, fosse possibile modificare il comportamento di topi testati.

Sono stati utilizzati elettrodi intracranici, tramite i quali si sono stimolati, in cinque topi addormentati, i cammini neurali connessi al processo di ricompensa

In altri due topi, invece, è stata attuata una stimolazione non relativa ai cammini neurali della ricompensa.

Quindi, i topi con la stimolazione relativa alla ricompensa, una volta svegli, trascorrevano più tempo in un punto dell’ambiente in cui non erano mai stati. Ciò sembrerebbe relativo alle cellule di posizione attivate durante la stimolazione stessa. Perciò nel loro cervello sembrerebbero essersi formati ricordi artificiali.

Invece, nei topi che avevano subito una stimolazione non legata alla vie neurali della ricompensa tale comportamento non si manifestava.

Siamo quasi giunti alla fine di questo lunghissimo post e ti ringrazio moltissimo per l’attenzione. Prima di proseguire, voglio consigliarti la lettura di qualche altro articolo presente sul nostro blog. Clicca sui link!

Smartphone: 5 trucchi per evitare i malanni stagionali

Sperimentazione animale: e tu, da che parte stai?

Biocemento: come costruire edifici in grado di autoripararsi.

Sembra dunque possibile l’induzione di ricordi artificiali.

Un secondo studio riguardante i ricordi artificiali, che vale la pena citare, sarebbe quello pubblicato su Molecular Psychiatry da un gruppo di ricercatori dell’Hospital de Sant Pau e dell’Universitat Autònoma de Barcelona. Qui si sostiene che i consumatori di cannabis sono più soggetti al produrre ricordi artificiali.

In questo esperimento sono stati fatti una serie di test mnemonici su un gruppo di consumatori abituali di marijuana e su un gruppo di persone che invece non fanno uso di sostanze stupefacenti.

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È stato richiesto, ai due gruppi di persone, di memorizzare una serie di vocaboli, i quali poi venivano ripresentati mescolati a nuovi termini. I partecipanti avevano il compito di individuare le parole presenti nella lista originale.

Da ciò è emerso che, in maggioranza rispetto al gruppo di controllo, i consumatori di marijuana riconoscevano erroneamente le nuove parole come parole già viste.

Oltre a ciò, diversi esami clinici, eseguiti sui soggetti dello studio, hanno evidenziato, nei consumatori di cannabis, una minore attivazione delle aree del cervello che si occupano dei meccanismi di memorizzazione e di controllo delle risorse cognitive.

Quindi, si può concludere che i consumatori di marijuana sono più a rischio nel confondere eventi reali con eventi immaginari, producendo così dei falsi ricordi.

L’influenza dei ricordi sulla psicologia di un individuo.

Da uno studio pubblicato su Nature, condotto da Steve Ramirez del Massachusetts Institute of Technology, sembrerebbe che i ricordi piacevoli abbiano un effetto antidepressivo su persone non colpite da una depressione di significato clinico.

Questo studio è stato condotto su topi tramite tecniche di optogenetica, che consentono di “etichettare”, con molecole sensibili alla luce, una specifica popolazione di cellule, che viene attivata da un’esperienza vissuta dall’animale e che quindi può essere considerata un substrato neurologico dei ricordi. Ciò permette ai ricercatori di far rivivere ai roditori la stessa esperienza, riattivando appositamente la stesse cellule tramite determinati impulsi luminosi.

Ramirez e colleghi hanno deciso di etichettare tre diverse popolazioni neurali nel giro dentato: una particolare porzione dell’ippocampo, nel quale sembrerebbero essere presenti le aree cerebrali più coinvolte nella formazione dei ricordi a lungo termine.

Le tre popolazioni di neuroni etichettate erano associate a tre diverse esperienze:

  1. esperienza positiva: essere chiusi in una gabbia con una femmina
  2. esperienza neutra: essere chiusi in una gabbia vuota
  3. esperienza negativa: essere immobilizzati.

Dopo questa etichettatura tutti i topi sono stati sottoposti a stress per alcuni giorni, creando uno stato di ansia, di passività e di disinteresse crescente, indice di depressione. Tuttavia, riattivando i neuroni dell’esperienza positiva questo stato di depressione veniva cancellato.

Negli esseri umani sembrerebbero esserci fenomeni analoghi, infatti, l’esperienza positiva rievocata nei topi sembrerebbe essere sinonimo della nostalgia, la quale è in grado di alleviare gli stati depressivi in persone colpite da una depressione non clinicamente intesa.

Quanto esposto fin’ora va a sottolineare quanto la mente umana sia complessa e quanti aspetti di essa siano ancora molto lontani dall’essere scientificamente conosciuti. Tuttavia, una cosa appare chiara: la nostra mente e la nostra memoria sono due delle armi più potenti conosciute, ma anche facilmente labili e manipolabili.

“Viaggiare è come sognare: la differenza è che non tutti, al risveglio, ricordano qualcosa, mentre ognuno conserva calda la memoria della meta da cui è tornato.” (Edgar Allan Poe, 1809 – 1849)

Bibliografia

 

A cura di Eleonora Terrabuio. Revisionato da Mirko Zago.

 

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About the Author : Eleonora Terrabuio

Eleonora Terrabuio. Biotecnologo medico. Voglia di scoprire e di conoscere. Mai fermarsi.

3 Comments
  1. Anna 31/01/2016 at 18:00 - Reply

    Complimenti per l’articolo ! Molto interessante !!

  2. […] La risposta è molto semplice: la comunicazione, rapida ed efficiente, tra i nostri neuroni.  […]

  3. Selim Kurti 15/08/2017 at 08:22 - Reply

    Molti complimenti!
    Interessantissimo!

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