Il nostro cervello cambia i ricordi ogni volta che ci pensiamo

Anche se non ce ne rendiamo conto, ogni volta che si rievoca un ricordo – la prima volta che siamo andati in bicicletta o che siamo andati a scuola – il nostro cervello lo modifica leggermente.

È quasi come ritoccare una foto, aggiungendo dettagli e informazioni che vengono integrate o perse a ogni richiamo cerebrale.

“Stiamo inavvertitamente applicando dei filtri alle nostre esperienze passate“, spiega Steve Ramirez, neuroscienziato della Boston University. Ad ogni modo, rivela Ramirez, sebbene un ricordo filtrato sia diverso dall’originale, è possibile capire quale sia l’immagine di base per la maggior parte.

“La memoria non è tanto una registrazione video del passato, quanto piuttosto una ricostruzione“, spiega infatti il docente, professore assistente di scienze psicologiche e cerebrali del BU College of Arts & Sciences.

“La natura malleabile della memoria è sia una benedizione che una maledizione: è un male se ricordiamo dettagli falsi, ma è un bene che il nostro cervello abbia la capacità naturale di modellare e aggiornare i ricordi per renderli meno potenti, soprattutto se si tratta di qualcosa di spaventoso o traumatico”.

Nuove speranze per il trattamento della depressione

E se fosse possibile utilizzare la natura malleabile dei nostri ricordi a nostro vantaggio, per curare disturbi mentali come la depressione e il disturbo da stress post-traumatico?

È a tale domanda che Ramirez e il suo gruppo di ricerca stanno cercando di rispondere. Dopo anni di studio della memoria nelle cavie, infatti, il team ha scoperto non solo dove il cervello immagazzina i ricordi positivi e negativi, ma anche come abbassare il volume dei ricordi negativi stimolandone artificialmente altri più felici.

“La nostra idea da un milione di dollari è: e se una soluzione per alcuni di questi disturbi mentali esistesse già nel cervello? E se la memoria fosse un modo per arrivarci?“. dice Ramirez che, in due nuovi lavori condotti con il suo team, sta svelando il potere dei nostri ricordi emotivi e come le nostre esperienze – e il modo in cui le elaboriamo – lascino impronte fisiche nel cervello.

Mappare i ricordi positivi e negativi

Uno dei passi più importanti verso l’utilizzo della memoria per il trattamento dei disturbi legati alla memoria è capire dove esistono nel cervello i ricordi positivi e negativi e come distinguerli.

I ricordi sono immagazzinati in tutte le diverse aree del cervello e i singoli ricordi stessi esistono come reti di cellule chiamate engrammi. Il laboratorio di Ramirez è particolarmente interessato alle reti di ricordi situate nell’ippocampo del cervello, una struttura a forma di anacardo che immagazzina informazioni sensoriali ed emotive importanti per formare e recuperare i ricordi.

In un nuovo lavoro pubblicato su Nature Communications Biology, Ramirez, l’autrice principale Monika Shpokayte e un team di neuroscienziati della BU tracciano le principali differenze molecolari e genetiche tra i ricordi positivi e negativi, scoprendo che i due sono in realtà sorprendentemente distinti su più livelli. È emerso che i ricordi emotivi, come i ricordi positivi o negativi, sono fisicamente distinti da altri tipi di cellule cerebrali – e distinti tra loro.

“Questo è piuttosto strano, perché suggerisce che questi ricordi positivi e negativi hanno una loro proprietà immobiliare separata nel cervello“, dice Ramirez, che è anche membro del Center for Systems Neuroscience della BU.

Gli autori dello studio hanno scoperto che le cellule della memoria positiva e negativa sono diverse l’una dall’altra sotto quasi tutti i punti di vista: sono per lo più immagazzinate in regioni diverse dell’ippocampo, comunicano con le altre cellule utilizzando diversi tipi di percorsi e il macchinario molecolare in entrambi i tipi di cellule sembra essere distinto.

“Quindi, c’è [potenzialmente] una base molecolare per differenziare i ricordi positivi da quelli negativi nel cervello“, dice Ramirez. “Ora abbiamo un gruppo di marcatori che sappiamo differenziare i ricordi positivi da quelli negativi nell’ippocampo”.

Vedere ed etichettare i ricordi positivi e negativi è possibile solo con l’uso di uno strumento avanzato di neuroscienza, chiamato optogenetica. Si tratta di un modo per indurre i recettori delle cellule cerebrali a rispondere alla luce: i ricercatori fanno brillare una luce laser innocua nel cervello per attivare le cellule a cui è stato assegnato un recettore che risponde alla luce.

Possono anche codificare i colori dei ricordi positivi e negativi inserendo una proteina fluorescente che viene stimolata dalla luce, in modo che le reti di cellule della memoria positiva si illuminino di verde, per esempio, e quelle negative di rosso o blu.

Ricablare i cattivi ricordi

Prima di etichettare un ricordo in un topo, i ricercatori devono innanzitutto creare il ricordo. Per farlo, espongono i roditori a un’esperienza universalmente positiva o sgradevole: un’esperienza positiva potrebbe essere sgranocchiare del formaggio saporito o socializzare con altri topi; un’esperienza negativa potrebbe essere ricevere una lieve ma sorprendente scossa elettrica alle zampe.

Una volta formata una nuova memoria, gli scienziati possono trovare la rete di cellule che conservano quell’esperienza e farle brillare di un certo colore.

Una volta individuato il ricordo, i ricercatori possono usare la luce laser per attivare artificialmente le cellule della memoria e, come ha scoperto anche il team di Ramirez, riscrivere i ricordi negativi. In un articolo pubblicato su Nature Communications, i ricercatori hanno scoperto che l’attivazione artificiale di un’esperienza positiva riscrive in modo permanente un’esperienza negativa, riducendo l’intensità emotiva del brutto ricordo.

I ricercatori hanno fatto ricordare ai topi un’esperienza negativa e, durante il richiamo del ricordo della paura, hanno riattivato artificialmente un gruppo di cellule di memoria positive. Secondo il documento, la memoria positiva concorrente ha aggiornato il ricordo della paura, riducendo la risposta alla paura al momento e molto tempo dopo l’attivazione del ricordo. Lo studio si basa su un precedente lavoro del laboratorio di Ramirez che ha scoperto che è possibile manipolare artificialmente i ricordi passati.

L’attivazione di un ricordo positivo è stato il modo più potente per aggiornare un ricordo negativo, ma il team ha anche scoperto che non è l’unico modo. Invece di puntare solo sulle cellule della memoria positiva, hanno provato ad attivare un ricordo neutro – un’esperienza standard e noiosa per un animale – e poi hanno provato ad attivare l’intero ippocampo, scoprendo che entrambi erano efficaci.

“Se si stimolano molte cellule non necessariamente legate a un tipo di memoria, si può causare un’interferenza sufficiente a interrompere il ricordo della paura“, spiega Stephanie Grella, autrice principale ed ex borsista post-dottorato del laboratorio Ramirez che ha recentemente avviato il Memory & Neuromodulatory Mechanisms Lab presso la Loyola University.

Anche se non è possibile attivare artificialmente i ricordi negli esseri umani, i risultati potrebbero comunque essere applicati in ambito clinico, afferma Grella. “Perché si può chiedere alla persona: “Riesci a ricordare qualcosa di negativo, riesci a ricordare qualcosa di positivo?””, dice, domande che non si possono fare a un topo.

L’esperta suggerisce che potrebbe essere possibile annullare l’impatto di un ricordo negativo, che ha influito sullo stato mentale di una persona, facendole rievocare il brutto ricordo e programmando correttamente il richiamo di un ricordo positivo in un contesto terapeutico.

“Sappiamo che i ricordi sono malleabili“, spiega Grella. “Una delle cose che abbiamo scoperto in questo lavoro è che la tempistica della stimolazione era davvero fondamentale”.

La ricerca dei cambi di gioco

Per altri tipi di trattamento più intensivo per la depressione grave e il PTSD, Grella suggerisce che alla fine potrebbe essere possibile stimolare ampie porzioni dell’ippocampo con strumenti come la stimolazione magnetica transcranica o la stimolazione cerebrale profonda – una procedura invasiva – per aiutare le persone a superare questi disturbi legati alla memoria. Ramirez sottolinea che sempre più neuroscienziati hanno iniziato ad abbracciare trattamenti sperimentali che coinvolgono psichedelici e droghe illecite. Per esempio, uno studio del 2021 ha scoperto che dosi controllate di MDMA hanno aiutato ad alleviare alcuni gravi sintomi del PTSD.

“Il tema è usare alcuni aspetti della ricompensa e della positività per riscrivere le componenti negative del nostro passato”, dice Ramirez. “È analogo a quello che stiamo facendo nei roditori, ma negli esseri umani: abbiamo attivato artificialmente i ricordi positivi nei roditori e, negli esseri umani, abbiamo somministrato loro piccole dosi di MDMA per vedere se questo poteva essere sufficiente a riscrivere alcune delle componenti traumatiche di quell’esperienza“.

Questo tipo di esperimenti sottolinea l’importanza di continuare a esplorare i metodi clinici e benefici di manipolazione della memoria, ma è importante notare che questi esperimenti sono stati condotti sotto stretto controllo medico e non dovrebbero essere tentati a casa.

Per ora, Ramirez è entusiasta di vedere come questo lavoro possa spingere ulteriormente i confini delle neuroscienze e spera di vedere i ricercatori sperimentare idee ancora più fuori dagli schemi che possano trasformare la medicina in futuro: “Vogliamo che le cose cambino, giusto? Vogliamo cose che siano molto più efficaci delle opzioni terapeutiche attualmente disponibili“.