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Una protesi per 'riaccendere' la memoria

Sfruttando un'apparecchiatura elettronica in grado di replicare le funzioni cerebrali associate a un comportamento appreso e alla sua memoria a lungo termine, un gruppo di ricercatori dell'University of Southern California e della Wake Forest University è riuscito a creare una sorta di "interruttore" per restituire la capacità di realizzare quel comportamento a ratti trattati farmacologicamente per dimenticarlo.

Nell'esperimento - descritto in un articolo pubblicato sul Journal of Neural Engineering - i ricercatori hanno insegnato ai ratti a premere una leva e quindi un'altra per ricevere una ricompensa, registrando contemporaneamente, attraverso una serie di microelettrodi, i cambiamenti nell'attività neuronale di due aree dell'ippocampo, note come CA1 e CA3. Le interazioni fra queste due aree regolano il passaggio di una memoria da breve a lungo termine.

Nel corso dell'esperimento, i ricercatori hanno quindi bloccato la normali interazioni tra le due aree con la somministrazione di alcune sostanze farmacologiche. I ratti precedentemente addestrati poi non viene più visualizzato il comportamento a lungo termine appreso.

In questo modo i ratti addestrati non riuscivano più a manifestare il comportamento appreso. "Mostravano di sapere sempre che 'se premi prima la leva di sinistra devi poi premere quella di destra' o viceversa. E sapevano premere la leva, ma potevano ricordare quale avevano premuto solo per 5-10 secondi", spiega Theodore Berger, primo firmatario dell'articolo.

Utilizzando quindi un modello sviluppato nell'ambito della ricerca protesica, i ricercatori hanno creato un sistema ippocampale artificiale, che poteva duplicare lo schema di interazioni fra le aree CA3 e CA1. Quando di ricercatori attivavano così l'apparecchio programmato per replicare la funzione di codifica della memoria, ai ratti farmacologicamente trattati tornava la memoria a lungo termine.

Inoltre, i ricercatori hanno mostrato che l'applicazione del dispositivo protesico in animali dotati di una funzionamento normale dell'ippocampo, poteva rafforzarne la capacità di memoria.

"Questi studi mostrano per la prima volta che, disponendo di sufficienti informazioni circa la codifica neurale della memoria, una protesi neurale in grado di identificare e manipolare in tempo reale il processo di codifica può ripristinare e anche migliorare i processi mnemonici e cognitivi", concludono i ricercatori.

 

LeScienze, 17 giugno 2011

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