Cosa succede quando il nostro cervello riconosce un familiare?

In uno studio condotto dal Cedars-Sinai, i ricercatori hanno scoperto alcune nuove informazioni su come l’area del cervello responsabile della memoria viene attivata quando gli occhi si posano su un volto rispetto a un altro oggetto o immagine. I loro risultati, pubblicati sulla rivista Science Advances, ci permettono di comprendere meglio come funziona la memoria e aggiunge prove a sostegno di un futuro obiettivo di trattamento per i disturbi della memoria.

Sebbene la visione sembri apparentemente continua, le persone muovono gli occhi da un punto distinto a un altro tre o quattro volte al secondo. In questo studio, i ricercatori hanno scoperto che quando gli occhi si posano su un volto, alcune cellule dell’amigdala, una parte del cervello che elabora le informazioni sociali, reagiscono e innescano l’attività della memoria.

“Si potrebbe facilmente sostenere che i volti sono uno degli oggetti più importanti che guardiamo“, ha detto Ueli Rutishauser, PhD, direttore del Center for Neural Science and Medicine al Cedars-Sinai e autore senior dello studio. “Prendiamo un sacco di decisioni molto significative sulla base di guardare i volti, tra cui se ci fidiamo di qualcuno, se l’altra persona è felice o arrabbiata, o se abbiamo visto questa persona prima”.

Per condurre i loro esperimenti, i ricercatori hanno lavorato con 13 pazienti affetti da epilessia che avevano elettrodi impiantati nel loro cervello per aiutare a determinare il focus delle loro crisi. Gli elettrodi hanno anche permesso ai ricercatori di registrare l’attività dei singoli neuroni nel cervello dei pazienti. Mentre facevano questo, i ricercatori hanno tracciato la posizione degli occhi dei soggetti utilizzando una telecamera per determinare dove stavano guardando sullo schermo.

I ricercatori hanno anche registrato l’attività delle onde theta dei partecipanti allo studio. Le onde theta, un tipo distinto di onda cerebrale elettrica, sono create nell’ippocampo e sono fondamentali per elaborare le informazioni e formare i ricordi. Quindi, hanno mostrato ai partecipanti allo studio gruppi di immagini che includevano volti umani e primati e altri oggetti, come fiori, automobili e forme geometriche. Hanno poi mostrato ai partecipanti una serie di immagini di volti umani, alcuni dei quali avevano visto durante la prima attività, e hanno chiesto se li ricordavano o meno.

I ricercatori hanno dunque scoperto che ogni volta che gli occhi dei partecipanti stavano per guardare un volto umano – ma non su nessun altro tipo di immagine – alcune cellule dell’amigdala si attivavano. E ogni volta che queste “cellule della faccia” venivano attivate, il modello delle onde theta nell’ippocampo si azzerava o ripartiva.

“Pensiamo che questo sia un riflesso dell’amigdala che prepara l’ippocampo a ricevere nuove informazioni socialmente rilevanti che saranno importanti da ricordare“, ha detto Rutishauser, la cattedra del Board of Governors in Neuroscienze e professore di Neurochirurgia e Scienze Biomediche.

“Gli studi nei primati hanno dimostrato che le onde theta si riavviano o si resettano ogni volta che fanno un movimento degli occhi”, ha detto Juri Minxha, studioso post-dottorato in neurochirurgia al Cedars-Sinai e co-primo autore dello studio. “In questo studio, dimostriamo che questo accade anche negli esseri umani, e che è particolarmente forte quando guardiamo i volti di altri esseri umani”.

In particolare, i ricercatori hanno dimostrato che più rapidamente le cellule facciali di un soggetto venivano attivate quando i loro occhi si fissavano su un volto, più il soggetto aveva la probabilità di ricordare quel volto. Quando le cellule facciali di un soggetto si attivavano più lentamente, il volto su cui si era fissato era probabile che venisse dimenticato.

Le cellule facciali dei soggetti si sono invece attivate più lentamente quando sono stati mostrati volti che avevano già visto prima, suggerendo che quei volti erano già memorizzati e l’ippocampo non aveva bisogno di essere sollecitato.

Rutishauser ha detto che questi risultati suggeriscono che le persone che faticano per ricordare i volti potrebbero avere una disfunzione nella loro amigdala, notando che questo tipo di disfunzione è stata implicata nei disturbi legati alla cognizione sociale, come l’autismo. I risultati indicano anche l’importanza dei movimenti oculari e delle onde theta nel processo di memoria, ha detto Rutishauser.

“Se le onde theta nel cervello sono carenti, questo processo innescato dall’amigdala in risposta ai volti potrebbe non avvenire“, ha detto Rutishauser. “Quindi ripristinare le onde theta potrebbe rivelarsi un obiettivo di trattamento efficace”.