Lo studio ha mostrato che le onde di attività cerebrale assumono forme spaziali distinte e che queste forme cambiano in relazione al comportamento delle persone quando codificano o richiamano ricordi. La ricerca si è svolta su pazienti con epilessia resistente ai farmaci, ai quali sono stati impiantati elettrodi durante il periodo preoperatorio per localizzare la regione che genera le crisi.
Durante la degenza i partecipanti hanno eseguito due tipi di compiti: una "caccia al tesoro" per la memoria spaziale, simile a un videogioco in cui si naviga e si ricordano posizioni, e un compito di memorizzazione di sequenze di lettere inglesi. Ogni elettrodo copriva circa 1 centimetro quadrato di superficie e poteva rilevare l27attivitE0 di fino a un milione di cellule nervose, consentendo di confrontare segnali neurali nei momenti di codifica e richiamo.
I segnali, analizzati da Anup Das, hanno rivelato pattern ricorrenti. Tra le forme identificate c'erano:
- onde che si muovono in linea retta,
- onde avvolte a spirale,
- sorgenti che irradiano verso l27esterno e pozzi che convogliano verso l27interno.
I pattern specifici coincisero con l27attivitE0 svolta dal paziente e variarono fra individui, pur restando coerenti a livello individuale: i ricercatori hanno potuto decodificare il comportamento dalla sola forma d27onda in circa il 70% dei casi (contro un livello casuale del 50%). G. Bard Ermentrout ha osservato che l27attivitE0 cerebrale E8 organizzata in vari tipi di onde e che caratteristiche come direzione e intensitE0 influenzano la memoria. L27autore senior Joshua Jacobs ha indicato come prossimi passi la costruzione di modelli matematici per comprendere l27origine delle onde e, in futuro, l27uso di stimolazione cerebrale per rafforzare onde utili, con possibili applicazioni in interfacce cervello-computer e in terapie con stimolazione magnetica transcranica. Lo studio E8 pubblicato su Nature Communications.
Parole difficili
- codificare — trasformare informazioni per memorizzarle nel cervellocodificano
- richiamare — riportare alla mente qualcosa già memorizzatorichiamano, richiamo
- elettrodo — dispositivo che registra segnali elettrici cerebralielettrodi
- decodificare — interpretare segnali per ricavare informazioni
- sorgente — punto da cui qualcosa si diffondesorgenti
- stimolazione — uso di impulsi per attivare tessuto cerebrale
- epilessia — disturbo neurologico con crisi ricorrenti
Suggerimento: passa il mouse o tocca le parole evidenziate nell’articolo per vedere definizioni rapide mentre leggi o ascolti.
Domande di discussione
- Quali benefici e quali rischi vedi nell'uso futuro della stimolazione cerebrale per rafforzare onde utili?
- In che modo un'interfaccia cervello-computer potrebbe cambiare la vita quotidiana di persone con problemi di memoria?
- Perché, secondo te, è importante che i pattern di onde restino coerenti a livello individuale?
Articoli correlati
Due tipi di microglia controllano l'ansia nei topi
Ricercatori della University of Utah hanno scoperto due popolazioni di microglia che nei topi hanno effetti opposti sull'ansia. I risultati, pubblicati su Molecular Psychiatry, suggeriscono nuove possibili vie terapeutiche, ma le cure cliniche non sono imminenti.
Un circuito nascosto nel cervelletto che aiuta l'apprendimento
Scienziati di Duke e Harvard hanno scoperto un circuito nel cervelletto che spiega come impariamo dai segnali di errore. La ricerca, pubblicata su Nature, mostra un meccanismo che apre una finestra per la plasticità cerebrale.
Giochi al computer migliorano il cervello dopo una lesione
Una ricerca trova che persone con lesioni cerebrali traumatiche possono migliorare la struttura del cervello e le capacità cognitive giocando a esercizi cognitivi al computer. Lo studio ha rilevato cambiamenti nella neuroplasticità e miglioramenti nei test di velocità, attenzione e memoria.