Come il nostro cervello riproduce le memorie in avanzamento rapido

Un meccanismo appena scoperto nel cervello può spiegare come possiamo ricordare quasi tutto quello che è successo in un pomeriggio recente, o fare un piano completo su come spendere domani, in una frazione del tempo necessario per vivere realmente l'esperienza.

I risultati potrebbero far progredire la ricerca sulla schizofrenia, i disturbi dello spettro autistico, il morbo di Alzheimer e altri disordini in cui le esperienze reali e quelle esistenti solo nella mente possono essere distorte.

Il meccanismo comprime le informazioni necessarie per il recupero, l'immaginazione o la pianificazione della memoria e lo codifica su una frequenza delle onde cerebrali separata da quella utilizzata per registrare le esperienze in tempo reale.

Le cellule cerebrali condividono diversi tipi di informazioni l'una con l'altra usando una varietà di diverse onde cerebrali, analogamente al modo in cui le stazioni radio trasmettono su frequenze diverse. I ricercatori hanno scoperto che una di queste frequenze ci consente di riprodurre i ricordi, o di prevedere le attività future, in avanti veloce.

"Il motivo per cui siamo entusiasti è che pensiamo che questo meccanismo possa aiutare a spiegare come puoi immaginare una sequenza di eventi che stai per fare in un modo compresso nel tempo", dice Laura Colgin, assistente professore di neuroscienze presso il Università del Texas ad Austin.


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"Puoi pianificare quegli eventi e pensare alle sequenze di azioni che farai. E tutto ciò accade su una scala temporale più veloce quando lo stai immaginando rispetto a quando effettivamente vai e fai quelle cose. "

Come riportato nello studio, pubblicato sulla rivista Neuron, ritmi gamma veloci nel cervello codificano i ricordi di cose che stanno accadendo proprio ora; queste onde arrivano rapidamente una dopo l'altra mentre il cervello elabora le informazioni ad alta risoluzione in tempo reale.

Gli scienziati hanno appreso che i ritmi gamma lenti, utilizzati per recuperare i ricordi del passato, oltre a immaginare e pianificare il futuro, memorizzano più informazioni sulle loro onde più lunghe, contribuendo all'effetto di avanzamento rapido poiché la mente elabora molti punti dati con ciascuno onda.

La compressione mentale risulta essere simile a ciò che accade in un computer quando si comprime un file. Proprio come la compressione digitale, quando si riproduce una memoria mentale o si immagina una sequenza imminente di eventi, questi pensieri avranno meno dettagli ricchi presenti nel materiale sorgente. La scoperta ha implicazioni per la medicina, nonché per la giustizia penale e altre aree in cui l'affidabilità della memoria può essere in discussione.

La ricerca potrebbe anche spiegare perché le persone con schizofrenia che stanno vivendo ritmi gamma perturbati hanno difficoltà a distinguere tra esperienze immaginarie e reali, dice Colgin.

"Forse stanno trasmettendo i loro pensieri immaginati sulla frequenza sbagliata, quella solitamente riservata a cose che stanno realmente accadendo. Questo potrebbe avere conseguenze terribili. "

I ricercatori intendono poi utilizzare gli animali con disturbi neurologici simili ai disturbi dello spettro autistico e alla malattia di Alzheimer negli esseri umani per capire meglio il ruolo di questo meccanismo ed esplorare modi per contrastarlo.

Il Fondo Esther A. e Joseph Klingenstein, la Fondazione Alfred P. Sloan, l'Istituto Nazionale di Salute Mentale e l'Ufficio di Ricerca Navale hanno finanziato il lavoro.

Fonte: Università del Texas a Austin

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