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La mente non registra tutto: scoperta la “finestra segreta” dell’ippocampo che decide cosa ricordiamo e cosa cancelliamo

Dimostrata l’esistenza di micro-finestre temporali nell’ippocampo: i neuroni fissano i ricordi solo per pochi secondi in corrispondenza della dilatazione delle pupille. Tutti i dettagli dello studio di Tubinga.

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Avere l’illusione di ricordare tutto quello che ci succede è, appunto, solo un’illusione. La verità è molto più cruda: gran parte della nostra giornata viene irrimediabilmente cancellata dalla nostra mente. Il nostro cervello non è un registratore nastro sempre acceso, ma un sistema estremamente selettivo che mantiene le porte serrate per la maggior parte del tempo.

Se un’informazione o un evento visivo non arrivano nell’esatto secondo in cui i circuiti della memoria si riaprono, quel momento è perso per sempre.

Una ricerca dell’Istituto di Neurobiologia dell’Università di Tubinga, condotta dal professor Andrea Burgalossi e pubblicata su Nature Communications, ha scoperto come e quando il cervello decide di attivare la memoria. Non si tratta di uno sforzo di volontà, ma di brevi finestre temporali di riattivazione guidate da picchi improvvisi e involontari di attenzione.

Il mito della registrazione continua

Siamo abituati a pensare che basti essere svegli e presenti per fissare un evento nella mente. I ricercatori tedeschi hanno dimostrato che il cervello funziona in modo del tutto diverso.

Monitorando l’attività dei neuroni dei topi insieme al diametro della pupilla e ai movimenti del muso, gli scienziati hanno scoperto che l’ippocampo – la centrale della memoria – alterna continuamente momenti di sbandamento ad attimi di massima ricettività.

Anche durante le fasi di riposo apparente o di stasi, la mente attraversa continui micro-stati di allerta. In quei minimi istanti, le pupille si dilatano e il cervello cambia improvvisamente ritmo elettrico.

L’ippocampo (da wikipedia)

Come nasce un ricordo: il ruolo delle “cellule di posizione”

Per capire come nascono le memorie, bisogna guardare all’ippocampo e in particolare alla zona chiamata CA1. Qui vivono i “neuroni di posizione” (place cells), cellule specializzate che creano una mappa mentale dei luoghi e delle esperienze.

I ricordi della vita quotidiana (la cosiddetta memoria episodica) hanno una caratteristica unica: accadono una sola volta. Non c’è la possibilità di fare una seconda ripresa o di ripassare la scena. La mente deve catturare il momento al primo colpo o perderlo.

Ecco come si sviluppa il processo di memorizzazione:

  • Stato di riposo (bassa attenzione): Le cellule di posizione mantengono un’attività di fondo scarsa e rigida. Gli stimoli esterni passano senza lasciare alcuna impronta.
  • Passaggio alla finestra di attenzione: Il micro-stato di allerta fa scattare l’aumento delle onde cerebrali theta (frequenze tra 6 e 10 Hz).
  • Attivazione della plasticità: Un gruppo specifico di neuroni aumenta l’attività elettrica fino a circa 1,7 volte. I collegamenti tra i neuroni diventano flessibili e pronti a modificare le proprie connessioni.
Stato dell’IppocampoSegnali Biologici (Pupilla e Muso)Frequenza Onde ThetaRisultato sulla Memoria
Inattivo / RiposoPupilla stretta, muso fermoLenta e deboleNessun ricordo salvato
Finestra di Plastico (Attesa)Pupilla dilatata, movimento del musoRapida e intensaFormazione immediata del ricordo

L’esperimento: creare una cellula di memoria dal nulla

Per dimostrare in modo inoppugnabile che la memoria dipende dall’istante esatto in cui il cervello è pronto, i ricercatori hanno fatto un esperimento straordinario sui singoli neuroni.

Utilizzando una stimolazione elettrica mirata su una singola cellula dell’ippocampo, il team ha provato a sollecitare il neurone durante i momenti di micro-allerta del topo. Il risultato è stato sorprendente: la stimolazione somministrata nella finestra temporale corretta ha trasformato quel singolo neurone in una nuova “cellula di posizione”, creando da zero un nuovo ricordo spaziale nel 25% dei casi.

Al contrario, applicando la stessa identical stimolazione al di fuori di questa finestra di allerta, non si è verificato alcun cambiamento. Il cervello ha semplicemente ignorato il segnale.

Perché questa scoperta è fondamentale

Capire il funzionamento di queste finestre di plasticità cambia radicalmente il nostro modo di intendere il cervello e i suoi limiti.

I punti chiave che rendono questa scoperta fondamentale per il futuro delle neuroscienze sono tre:

  1. La selezione della memoria: Chiarisce perché ricordiamo nitidamente dettagli insignificanti di un certo giorno e dimentichiamo eventi che ritenevamo importanti. Tutto dipende dallo stato biologico in cui ci trovavamo in quel preciso secondo.
  2. Il ruolo dell’allerta involontaria: Dimostra che il ritmo cardiaco, la dilatazione pupillare e il tono muscolare controllano direttamente la capacità di apprendere dell’ippocampo.
  3. Punto di partenza per la medicina: Identificare la perdita di queste “finestre di plasticità” potrebbe permettere di diagnosticare precocemente malattie neurodegenerative come l’Alzheimer o forme di decadimento cognitivo legato all’età.

In conclusione, la nostra mente non è un magazzino infinito, ma un set fotografico che scatta solo quando l’otturatore dell’attenzione si apre per una frazione di secondo. Ora lo abbiamo capito, per cui il passo successivo è riuscire a capire come e quando si apre. Sarà possibile un giorno aprire questa finestra a comando e creare ricordi spaziali?

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