La capacità di ricordare i suoni e di manipolarli nella nostra mente è incredibilmente importante per la nostra vita quotidiana: senza di essa non saremmo in grado di comprendere una frase o di fare un semplice calcolo aritmetico. Una nuova ricerca chiarisce come funziona la memoria sonora nel cervello, e mostra inoltre un mezzo per migliorarla.
Gli scienziati sapevano già che una rete neurale del cervello chiamata “corrente dorsale” è responsabile degli aspetti della memoria uditiva. All’interno della corrente dorsale ci sono impulsi elettrici ritmici chiamati “onde theta”, tuttavia il ruolo di queste onde nella memoria uditiva era un completo mistero fino a poco tempo fa.
Lo studio
Per comprendere esattamente il rapporto tra le onde theta e la memoria uditiva, e per capire come la memoria potrebbe essere potenziata, i ricercatori dell’Istituto Neurologico di Montreal dell’Università McGill hanno chiesto a 17 individui di eseguire dei compiti di memoria uditiva che richiedevano di riconoscere un modello di toni quando era invertito.
Gli ascoltatori hanno eseguito questa attività mentre veniva registrata l’attività cerebrale con una combinazione di magnetoencefalografia (MEG) e elettroencefalografia (EEG). Le rilevazioni MEG / EEG hanno rivelato le firme di ampiezza e frequenza delle onde del theta nella corrente dorsale mentre i soggetti eseguivano i compiti di memoria. Ha inoltre rivelato da dove provenissero le onde del theta.
Utilizzando questi dati, i ricercatori hanno poi applicato la stimolazione magnetica transcranica (TMS) alla stessa frequenza theta, mentre svolgevano le stesse attività, per migliorare le onde theta e misurare l’effetto sulle prestazioni di memoria dei soggetti.
I risultati
Essi hanno scoperto che quando hanno applicato TMS i soggetti hanno eseguito meglio i compiti di memoria uditiva. Questo però era valido solo quando la TMS ha eguagliato il ritmo delle onde theta naturali nel cervello. Quando la TMS era aritmica, non c’era alcun effetto sulle prestazioni, suggerendo che ad alterare le prestazioni è la manipolazione delle onde theta, non semplicemente l’applicazione della TMS.
Le considerazioni
“Per troppo tempo il ruolo delle onde di theta è stato poco chiaro”, afferma Sylvain Baillet, uno degli autori dello studio. “Ora sappiamo molto di più sulla natura dei meccanismi coinvolti e sul loro ruolo causale nelle funzioni cerebrali. Per questo studio, ci siamo basati sui nostri punti di forza del The Neuro, usando MEG, EEG e TMS come tecniche complementari”.
In futuro
L’aspetto più interessante dello studio è che i risultati sono molto specifici e presentano una vasta gamma di applicazioni, secondo Philippe Albouy, autore dello studio: “Ora sappiamo che il comportamento umano può essere potenziato in modo specifico usando stimoli che corrispondono a continue oscillazioni cerebrali auto-generate. Ancora più interessante è che, mentre questo studio ha studiato la memoria uditiva, lo stesso approccio può essere utilizzato per processi cognitivi multipli come la visione, la percezione e l’apprendimento“.
La dimostrazione che il TMS possa essere usato per migliorare le prestazioni del cervello ha anche implicazioni cliniche. Un giorno questa stimolazione potrebbe compensare la perdita di memoria causata da malattie neurodegenerative come l’Alzheimer.
“I risultati sono molto promettenti e offrono un percorso per trattamenti futuri“, afferma Robert Zatorre, un altro autore dello studio. “Stiamo programmando di fare ulteriori ricerche per vedere se possiamo rendere più duraturo l’efficienza delle prestazioni, e se funziona per altri tipi di stimoli e compiti. Questo aiuterà i ricercatori a sviluppare applicazioni cliniche”.
Fonti:
Albouy P. et all., Selective Entrainment of Theta Oscillations in the Dorsal Stream Causally Enhances Auditory Working Memory Performance. Neuron, 2017.
Credit photo: Philippe Albouy
Redazione
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