Come i neuroni nel cervello immagazzinano i ricordi

Per la prima volta è stato confermato che, contrariamente a quanto si pensava in precedenza, i singoli neuroni rappresentano i concetti che apprendiamo, indipendentemente dal contesto in cui li incontriamo

Uno studio, pubblicato su Cell Reports (1), condotto dal dottor Rodrigo Quian Quiroga (2), responsabile del gruppo di ricerca sui meccanismi neurali della percezione e della memoria presso l'Hospital del Mar Research Institute, ha permesso agli scienziati di osservare per la prima volta come i neuroni nel cervello umano immagazzinano i ricordi indipendentemente dal contesto in cui vengono acquisiti. Lo studio conferma che i neuroni possono distinguere oggetti o persone indipendentemente dal loro contesto, consentendo la formazione di relazioni più elevate e astratte, che costituiscono la base dell'intelligenza umana.

Questo è il primo studio a osservare questo comportamento neuronale negli esseri umani. Finora, la ricerca condotta sugli animali aveva mostrato differenze significative nella codifica dei concetti (come un luogo specifico, un oggetto, ecc.) quando il contesto cambiava. Ad esempio, i neuroni rispondevano in modo molto diverso se un ratto trovava un oggetto in una posizione rispetto a un'altra. Di conseguenza, si credeva che tali ricordi fossero immagazzinati in diversi gruppi di neuroni. Lo studio condotto dal dottor Quian Quiroga ha prodotto “risposte sorprendenti” che contraddicono i risultati precedenti, poiché le risposte neuronali a un concetto specifico rimangono le stesse quando il contesto cambia, come ricordare di aver visto una persona in luoghi diversi. «Il principio di base della codifica neuronale negli esseri umani è l'opposto di ciò che è stato osservato in altre specie, il che ha implicazioni significative», osserva Quian Quiroga.

Dati del singolo neurone

Lo studio ha coinvolto dati di nove pazienti in Argentina e nel Regno Unito sottoposti a trattamento per epilessia refrattaria, ai quali erano stati impiantati elettrodi per monitorare individualmente l'attività di specifici gruppi di neuroni. Ciò ha consentito ai ricercatori di ottenere registrazioni precise delle loro risposte, a differenza di precedenti studi sull'uomo basati sulla registrazione fMRI (risonanza magnetica funzionale, abbreviata RMF o fMRI Functional Magnetic Resonance Imaging), che non possono differenziare i singoli neuroni.

Ai pazienti sono state mostrate due storie che presentavano la stessa persona in contesti diversi, supportate da immagini. Grazie al monitoraggio dei singoli neuroni durante l'esecuzione di questo compito, i ricercatori hanno potuto osservare quali gruppi di neuroni venivano attivati ​​e come rispondevano nelle due storie. In particolare, hanno confermato che se un neurone rispondeva all'immagine di una persona, la risposta rimaneva la stessa in entrambe le storie. Inoltre, quando i pazienti raccontavano la storia da soli, gli stessi neuroni venivano attivati ​​pochi secondi prima che facessero riferimento al protagonista, e anche nello stesso modo per entrambe le storie.

Suggerendo che questa potrebbe essere una delle “fondamenta dell'intelligenza umana”, il dottor Rodrigo Quian Quirog racconta: «I ricordi sono immagazzinati in modo molto più astratto negli esseri umani rispetto ad altri animali. Si possono pensare a concetti o a qualsiasi altra cosa in termini più astratti, indipendentemente dal contesto in cui li si è appresi. Questa capacità ci consente di fare associazioni e inferenze molto più astratte e complesse rispetto a se fossimo costretti a pensare a ogni concetto all'interno di un contesto specifico e concreto».

In altre parole, gli esseri umani possono decontestualizzare i propri ricordi per creare pensieri più astratti.

Altri collaborati di questa ricerca: Rey HG, Panagiotaropoulos TI, Gutierrez L, Chaure FJ, Nasimbera A, Cordisco S, Nishida F, Valentin A, Alarcon G, Richardson MP, Kochen S, Quian Quiroga R.

Riferimenti:

(1) Lack of context modulation in human single neuron responses in the medial temporal lobe

(2) Rodrigo Quian Quiroga

Descrizione foto: Il dottor Rodrigo Quian Quiroga. - Credit: IMIM (Hospital del Mar Medical Research Institute).

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Possible Foundations of Human Intelligence Observed for the First Time