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L'ippocampo e le associazioni che aiutano a imparare

07 marzo 2019

La regione cerebrale dell'ippocampo,

che sovraintende alla memoria episodica,

conserva una traccia di memoria per

ciascuno dei singoli elementi dell'ambiente

e una traccia distinta per la caratteristica

che li accomuna.

La scoperta potrebbe spiegare come fa

il cervello a formare associazioni tra

oggetti ed eventi, un passaggio fondamentle

per i processi di apprendimento

memorianeuroscienze

Un cane sente il suono di un campanello subito

prima di ricevere il pasto.

Se i due eventi saranno ripetuti insieme per

molte volte, alla fine l'animale inizierà a salivare

tutte le volte che ascolta il suono del campanello.

È lo schema del famoso esperimento del

fisiologo russo Ivan Pavlov sul condizionamento

delle risposte comportamentali, uno dei

fondamenti della moderna psicologia sperimentale.

Ma associare tra loro stimoli diversi non è certo

una prerogativa dei cani; tutti gli animali

stabiliscono continuamente collegamenti

tra gli eventi, in un processo di apprendimento

fondamentale per la sopravvivenza: associano

un colore a un frutto velenoso o un odore

alla presenza di un predatore. 

Sezione del cervello umano: è visibile in verde,

la caratteristica forma dell'ippocampo

(Science Photo Library / AGF) I ricercatori dell'Arizona

State University e della Stanford University, che

riferiscono i loro risultati in

 un articolo su "Nature Communications",

hanno ora scoperto uno schema di attivazione

dell'ippocampo - una regione cerebrale

importante per la memoria episodica, cioè legata

all'esperienza di tutti i giorni - che spiegherebbe

come si formano queste associazioni.

L'ipotesi di partenza è che il cervello abbia un

meccanismo di base che consente in qualche

modo di tenere una traccia di memoria sia degli

elementi distinti sia della loro combinazione.

Gli autori hanno sottoposto un gruppo di volontari

ad alcuni test di associazione di stimoli,

analizzandone nel frattempo il cervello con la

risonanza magnetica funzionale (fMRI), che

consente di visualizzare le aree cerebrali attive

mentre un soggetto è impegnato in un compito. 

Esaminando gli schemi di attività del cervello, hanno

messo a confronto l'ippocampo con altre aree

cerebrali che potrebbero contribuire ai processi

di apprendimento, come la corteccia paraippocampale,

 la corteccia peririnale, il solco frontale inferiore e la

corteccia orbitofrontale mediale.

Hanno così scoperto che l'ippocampo era l'unica

area che rappresentava le immagini dello stimolo 

associate tra loro. Per esempio, quando si trattava

di un volto e di una casa, l'ippocampo mostrava

una traccia per il volto, una per la casa e una

terza traccia - distinta dalle prime due - per

l'associazione volto-casa.

Gli autori hanno cercato anche le possibili

connessioni dell'ippocampo con altre regioni

cerebrali durante il test, scoprendo un importante

collegamento con lo striato, che si attiva quando

il soggetto cerca di prevedere gli esiti di una

situazione sulla base dei dati disponibili.

Secondo i ricercatori, questi dati indicano che

l'ippocampo raccoglie informazioni su combinazioni

di caratteristiche di oggetti ed eventi, inviandole

poi allo striato, che le utilizza per i suoi compiti.

"È importante ricordare che il cervello è una

struttura interconnessa, con parti diverse che

lavorano insieme per produrre le nostre

impressionanti capacità mentali", ha spiegato

Samuel McClure, autore senior dell'articolo. (red)