In che modo il nostro cervello organizza i ricordi?

Nei prossimi anni i nostri ricordi personali relativi a quanto accaduto nel corso della pandemia da Covid-19 saranno probabilmente destinati a essere impressi nella nostra mente con precisione e chiarezza, finendo con l’essere chiaramente distinti dagli altri ricordi del 2020. Il processo che rende possibile tutto questo è sfuggito agli scienziati per molti decenni, ma la ricerca condotta dall’Università di Bristol ha fatto un passo avanti nella comprensione di come i ricordi possano essere così distinti e duraturi senza essere confusi.

Lo studio, pubblicato su Nature Communications, descrive un meccanismo di apprendimento appena scoperto nel cervello, che ha dimostrato di stabilizzare i ricordi e ridurre le interferenze tra di loro. Le sue scoperte forniscono anche una nuova comprensione di come gli esseri umani formano le aspettative e fanno previsioni accurate su ciò che potrebbe accadere in futuro.

In particolare, i ricordi si creano nel momento in cui le connessioni tra le cellule nervose che inviano e ricevono segnali dal cervello si “rafforzano”. Questo processo è stato a lungo associato a cambiamenti delle connessioni che eccitano le cellule nervose vicine nell’ippocampo, una regione del cervello cruciale per la formazione della memoria.

Tali connessioni eccitatorie devono essere bilanciate con connessioni inibitorie, che smorzano l’attività delle cellule nervose, per poter arrivare a disporre di una sana funzione cerebrale. Il ruolo delle modifiche alla forza delle connessioni inibitorie non era stato considerato in precedenza e i ricercatori hanno scoperto che le connessioni inibitorie tra le cellule nervose, note come neuroni, possono essere rafforzate in modo simile.

Lavorando insieme ai neuroscienziati computazionali dell’Imperial College di Londra, i ricercatori hanno dimostrato come questo consenta la stabilizzazione delle rappresentazioni della memoria.

I loro risultati hanno scoperto per la prima volta come due diversi tipi di connessioni inibitorie (da parvalbumina e somatostatina che esprimono i neuroni) possono altresì variare e incrementare la loro forza, proprio come le connessioni eccitatorie. Inoltre, la modellazione computazionale ha dimostrato che questo apprendimento inibitorio permette all’ippocampo di stabilizzare i cambiamenti della forza delle connessioni eccitatorie, il che impedisce alle informazioni che interferiscono di disturbare i ricordi.

Il primo autore della ricerca, Matt Udakis, ricercatore associato presso la Scuola di Fisiologia, Farmacologia e Neuroscienze, ha dichiarato che “eravamo tutti molto eccitati quando abbiamo scoperto che questi due tipi di neuroni inibitori potevano alterare le loro connessioni e partecipare all’apprendimento. Questo spiega perché ciò che tutti sappiamo essere vero, i ricordi non scompaiono non appena incontriamo una nuova esperienza. Queste nuove scoperte ci aiuteranno a capire perché. La modellazione al computer ci ha dato una nuova importante intuizione su come l’apprendimento inibitorio permette ai ricordi di essere stabili nel tempo e non essere suscettibili di interferenze. Questo è davvero importante, perché prima non era chiaro come i ricordi separati potessero rimanere precisi e robusti“.