Come Brain Connections Shape Memories

Rivivere e condividere il nostro passato personale fa parte di ciò che ci rende umani. Crea un senso di chi siamo, ci permette di pianificare il futuro e ci aiuta a formare relazioni. Ma non tutti ricordiamo il nostro passato allo stesso modo. In effetti, la natura e la qualità della memoria differiscono notevolmente tra le persone.

Ad esempio, quando gli viene chiesto di ricordare qualcosa su una festa, una persona potrebbe descrivere vividamente il loro sesto compleanno: come erano disposti i regali, il dolce, dolce gusto della torta di riccio e andare a letto molto tardi. Un'altra persona potrebbe non ricordare questi dettagli precisi, ma ricorda che la zia disprezzava le feste e che c'erano dei dolci da porcospino massiccio negli 80.

Quindi, le nostre memorie personali contengono diversi tipi di informazioni. Alcuni di questi sono molto specifici su quando e dove sono accadute le cose - e come si sono sentite. Questa raccolta di esperienze personali è conosciuta come "memoria episodica". Altri bit sono fatti generali sul mondo, noi stessi e le persone che conosciamo. Questo è chiamato "memoria semantica". Una grande domanda nelle neuroscienze è se questi due tipi di memoria coinvolgono parti distinte del cervello.

Gli individui che hanno subito danni a una regione chiamata ippocampo (coinvolti nella memoria, nell'apprendimento e nelle emozioni) sono stati trovati a ricordare fatti della loro vita ma mancano del dettaglio episodico ad alta risoluzione. D'altra parte, i pazienti con una forma rara di demenza, noto come demenza semantica, può ricordare informazioni episodiche, ma non i fatti che lo incastrano tutti insieme. Curiosamente, queste persone mostrano una degenerazione precoce di un'altra parte del cervello chiamata lobo temporale anteriore (ritenuto critico per la memoria semantica).

Reti contro aree

Ma possiamo vedere una distinzione simile nel cervello sano? Poiché la riflessione sul nostro passato è molto complessa, sembra probabile che diverse regioni del cervello debbano collaborare per raggiungerlo. E studia usando risonanza magnetica funzionale hanno dimostrato che i ricordi personali si attivano grandi reti nel cervello.


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Quindi sembra che la memoria non possa essere ridotta a una o due aree cerebrali particolari. Dobbiamo pensare più ampiamente di questo. Il cervello stesso è costituito da tessuto sia grigio che bianco. La parte bianca, nota come "sostanza bianca", contiene fibre che consentono alle informazioni di spostarsi tra le diverse aree del cervello. Così potrebbero predire queste connessioni stesse come noi ricordiamo?

Nel nostro ultimo studio, pubblicato sulla rivista Corteccia, abbiamo esplorato questa domanda usando una tecnica di scansione del cervello conosciuta come diffusione MRI. Questo metodo utilizza il movimento delle molecole d'acqua per tracciare le vie della materia bianca del cervello.

Abbiamo chiesto a 27 volontari universitari di giacere fermi nello scanner mentre raccoglievamo immagini del loro cervello. Usando queste immagini potremmo identificare percorsi specifici e tirare fuori le misure della loro struttura - indicando quanto efficientemente le informazioni possono viaggiare tra regioni collegate.

Al di fuori dello scanner, a ogni volontario è stato chiesto di descrivere i ricordi del loro passato in risposta a parole di battitura, come "festa" o "vacanza". Passando attraverso e scrivendo scrupolosamente ogni memoria, potremmo capire come fosse "episodica" e "semantica" la memoria di ogni persona. Ad esempio, affermazioni spaziali precise contano per il punteggio episodico ("La Torre Eiffel era direttamente dietro di noi"), e i fatti avrebbero contato sul punteggio semantico ("Parigi è la città preferita di mia sorella").

Abbiamo scoperto che la quantità di dettagli ricchi e episodici che i volontari ricordavano erano legati alla connettività di un percorso a forma di arco bianco chiamato fornice, che si collega all'ippocampo. Quindi, più efficientemente il fornice può trasmettere informazioni dall'ippocampo alle regioni circostanti, più la memoria di una persona è episodica.

Come Brain Connections Shape MemoriesPercorsi verso la memoria personale. Carl Hodgetts / Università di Cardiff

Un diverso pathway di materia bianca - chiamato prontamente il fascicolo longitudinale inferiore? – predisse con forza la semantica dei ricordi delle persone. È interessante notare che questo lungo fascio di materia bianca è la via principale dalle parti visive del cervello al lobo temporale anteriore. – la stessa regione colpita nei casi di demenza semantica.

Wired per la memoria

Questi risultati suggeriscono che le differenze nel modo in cui ognuno di noi ricorda il nostro passato si riflettono sul modo in cui i nostri cervelli sono cablati. Storicamente, la neuroscienza ha tendeva a vedere le regioni del cervello come single, lavorare da soli. Questi risultati suggeriscono l'alternativa: i collegamenti tra le regioni e le reti che formano sono fondamentali per il modo in cui pensiamo e ci comportiamo.

La nostra scoperta supporta anche l'idea che ci siano "sistemi" di memoria separati nel cervello. Uno per rivivere il tempo e il luogo e l'altro per attirare conoscenze generali e fatti personali.

Questi risultati potrebbero aiutare le persone con problemi di memoria? Non ancora, ma capire come funziona la memoria nelle persone sane potrebbe alla fine aiutarci a capire esattamente cosa va storto nel cervello quando riceviamo malattie come l'Alzheimer - e aiutarci a trattarlo. Ad esempio, le persone con danni alla rete "episodica", come quelle con malattia di Alzheimer precoce, possono beneficiare di strategie di memoria semantica per compensare. Uno studio recente ha rilevato che i ricordi con cuing oggetti fisici ha portato a una migliore memoria episodica nelle persone con Alzheimer.

The ConversationC'è ancora un sacco di cose che non sappiamo sulla sostanza bianca del cervello. Un numero di proprietà può influenzare il modo in cui le informazioni viaggiano lungo di esso, come la densità delle fibre. In futuro, possiamo usare nuove e potenti tecniche di scansione per scoprire le parti della materia bianca che guidano questi effetti affascinanti.

Circa l'autore

Carl J Hodgetts, ricercatore in Neuroscienze cognitive, Cardiff University

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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