I segreti della memoria di lavoro

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Think of me (Taeil Kim)

Fondamentale per la nostra sopravvivenza, la memoria di lavoro ci fa superare ogni giorno permettendoci, ad esempio, di seguire le indicazioni del receptionist per trovare l’ufficio del medico, o di valutare i costi e i benefici di un set di pneumatici rispetto ad un altro presso la concessionaria. È anche profondamente debilitante quando è ridotta da disturbi come la schizofrenia o l’autismo. Ma i neuroscienziati del MIT vedono anche una grandezza nella memoria di lavoro. È un sistema per le nostre menti per esercitare la nostra volontà sulle informazioni sensoriali. La particolarità della memoria di lavoro è che è volitiva. È il meccanismo principale attraverso il quale il tuo cervello libera il controllo dall’ambiente e lo mette sotto il suo controllo. Qualsiasi creatura semplice può solo reagire all’ambiente. Ma la grande caratteristica dell’evoluzione è la capacità di prendere il controllo dei propri pensieri. Il grande interrogativo è come il cervello è riuscito a fare questo. In un articolo pubblicato su Neuron i ricercatori presentano un nuovo modello di memoria di lavoro che spiega come il cervello tiene in considerazione le informazioni (la parte “memoria”) ed esegue anche il controllo volitivo oltre a ciò (la parte “funzionante”). Questo modello riunisce il mantenimento e la volontà della memoria di lavoro. Essenzialmente, il modello postula che il cervello gestisca la memoria di lavoro coordinando gruppi di cellule, o neuroni, nella corteccia con scoppi di attività tempestivi alle frequenze di specifiche onde cerebrali. Nel modello, le onde nelle basse frequenze “alfa e beta” portano le nostre conoscenze e gli obiettivi nella situazione (es. “Ho bisogno di pneumatici che durano a lungo ma non voglio pagare più di 400 euro”) e regolano la onde “gamma” ad alta frequenza che gestiscono le nuove informazioni sensoriali da memorizzare e gestire. Nel frattempo, la memorizzazione temporanea di quell’informazione sensoriale è ottenuta dal modo in cui l’interazione di queste onde ritmiche cambia il peso delle connessioni tra i neuroni, chiamate sinapsi. L’evidenza, e il modello stesso, sfida almeno due credenze classicamente sostenute tra i neuroscienziati. Una è che le onde cerebrali sono semplicemente prodotti secondari dell’attività neurale e non hanno un significato funzionale, e l’altra è che la memoria di lavoro è mantenuta da un ronzio persistente di attività neurale, piuttosto che brevi e coordinate raffiche. Ma nuove e più sofisticate tecniche di analisi e misurazione dell’attività neurale, tra esperimenti di memoria di lavoro in animali da laboratorio, hanno mostrato il contrario. La ricerca aggiunge alla crescente evidenza che le onde cerebrali hanno un ruolo funzionale importante nel cervello. Inoltre i ricercatori non solo hanno misurato questo stesso tipo di schema del controllo delle onde cerebrali, ma hanno anche dimostrato che le onde alfa e beta dominanti provengono dagli strati più profondi della corteccia prefrontale, mentre le onde gamma hanno origine in strati più superficiali, proprio come i neuroscienziati avevano precedentemente osservato nella corteccia visiva. Il team di ricerca si sta facendo nuove domande sul modello sia per esplorare il funzionamento più fine della memoria di lavoro sia per trovare modi che potrebbero essere migliorati terapeuticamente per il trattamento della malattia psichiatrica.

Daniele Corbo

Bibliografia: “Working Memory 2.0” by Earl K. Miller, Mikael Lundqvist, and André M. Bastos in Neuron. Published October 24 2018.

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