Come cambia la memoria con il passare degli anni

In un nuovo studio di registrazioni cerebrali dirette in bambini e adolescenti, uno scienziato della Northwestern Medicine e i suoi colleghi della Wayne State University hanno scoperto come il cervello matura, e i modi precisi con cui due regioni chiave della memoria nel cervello comunicano ci rendono meglio a formare ricordi duraturi. I risultati suggeriscono anche come il cervello impara a fare più cose con l’età. Lo studio è stato pubblicato il 15 febbraio in Current Biology.

Storicamente, la mancanza di dati ad alta risoluzione dal cervello dei bambini ha portato a lacune nella nostra comprensione di come il cervello in via di sviluppo forma i ricordi. Lo studio ha innovato l’uso dell’elettroencefalogramma intracranico (iEEG) su pazienti pediatrici per esaminare come lo sviluppo del cervello supporta lo sviluppo della memoria.

Gli scienziati hanno trovato un legame tra il modo in cui il cervello delle persone dai 5 ai 21 anni si stava sviluppando e quanto bene erano in grado di formare i ricordi durante quel periodo di 16 anni. Per esempio, i bambini più piccoli, il cui cervello non era sviluppato come quello dei partecipanti adolescenti, non erano in grado di formare tanti ricordi come alcuni adolescenti.

“Il nostro studio ci aiuta a spiegare come si sviluppa la memoria, non solo che si sviluppa“, ha detto l’autore corrispondente Lisa Johnson, assistente professore di scienze sociali mediche e pediatria alla Northwestern University Feinberg School of Medicine. “Comprendendo come qualcosa viene ad essere – la memoria, in questo caso – ci dà finestre sul perché alla fine cade a pezzi”.

“La memoria umana si sviluppa durante l’infanzia, raggiunge il suo massimo nei 20 anni e, per la maggior parte delle persone, diminuisce con l’età, anche in coloro che non sviluppano la demenza“.

Per affrontare questo scenario, il suo lavoro si concentra sulla durata della memoria per fornire un approccio olistico alla comprensione dello sviluppo del cervello e della memoria, che è il motivo per cui questo studio si è concentrato su pazienti pediatrici.

Lo studio si è in particolar modo concentrato sulla comunicazione tra due regioni del cervello che svolgono un ruolo chiave nel sostenere la formazione della memoria: il lobo temporale mediale (MTL) e la corteccia prefrontale (PFC). Per imparare come queste regioni parlano tra loro, gli scienziati hanno analizzato due segnali cerebrali – un’onda cerebrale che oscilla lentamente e una che oscilla più velocemente – che permettono la comunicazione tra le regioni. I ritmi dettano se una memoria è stata formata con successo e differenziano gli adolescenti con le migliori prestazioni dagli adolescenti e dai bambini con prestazioni inferiori.

I partecipanti allo studio stavano già subendo un intervento chirurgico al cervello per un altro motivo (di solito per trattare la loro epilessia), e gli scienziati hanno capitalizzato questa rara opportunità di esaminare i dati da elettrodi posizionati direttamente sulla superficie esposta del cervello.

Dopo l’intervento al cervello, i pazienti hanno trascorso una settimana in ospedale per il monitoraggio. Questo è quando il team di Johnson ha condotto i suoi studi, facendo guardare ai partecipanti immagini di scene per vedere quanto bene erano in grado di ricordarle. Il team di ricerca ha presentato loro di nuovo le stesse immagini e nuove scene che non avevano ancora visto (ad esempio, un’immagine diversa di un’area esterna) per osservare le differenze legate all’età in quanto i partecipanti allo studio ricordavano bene ciò che avevano visto.

Un’altra scoperta innovativa nello studio è che sembrano esserci differenze di età nelle oscillazioni theta veloci e lente – i ritmi nel cervello che aiutano con la cognizione, il comportamento, l’apprendimento e la memoria. La frequenza theta lento rallenta con l’età, e il veloce diventa più veloce.

“Questi ritmi sembravano divergere con l’età in modo che fossero simili nei bambini di 5 anni e diversi in quelli di 20 anni“, ha detto Johnson. “Il fatto che le regioni chiave della memoria stiano interagendo ad entrambe le frequenze suggerisce come il cervello stia imparando a fare multitasking mentre si invecchia“.

Questa ricerca, che Johnson ha condotto mentre era alla sua ex istituzione collaboratrice, la Wayne State University, fornisce le basi di un programma di ricerca che Johnson sta attualmente lanciando in collaborazione con l’Ann & Robert H. Lurie Children’s Hospital di Chicago. Noa Ofen della Wayne State University è l’autore senior dello studio.