La formazione dei ricordi
di Antonio Sammartino
07/03/2007
Quale è il processo alla base della formazione dei ricordi?
Quale è il processo alla base della formazione dei ricordi?
Uno dei fenomeni più affascinanti del nostro cervello è la sua capacità a memorizzare pensieri ed eventi e a rievocarli, a volte in modo consapevole, molto spesso in modo inconsapevole. In genere, quando si prova ad immaginare la memoria, la si percepisce come un’entità unitaria, mentre nella realtà è una struttura fortemente decentralizzata, localizzata in diverse aree del cervello, ognuna delle quali svolge un compito mnesico ben definito. Questa capacità di memorizzazione è determinata da processi cellulari e molecolari che, sollecitati da funzioni associate all’apprendimento, trasformano le singole cellule (i neuroni), in network neuronali, in grado di esprimere complesse funzioni cognitive.
Il sistema della memoria, nella sua massima generalizzazione è costituita dalla Memoria Esplicita e dalla Memoria Implicita.
Nella Memoria Esplicita o Dichiarativa (autobiografica e semantica), vengono memorizzate le informazioni autobiografiche e quelle che attribuiscono il significato e il senso alle cose. E’ situata nell’Ippocampo e nel Lobo Temporale.
Nella Memoria Implicita o Procedurale vengono memorizzate le procedure relative alle competenze motrici, comportamentali, emozionali, percettivi e somatosensoriali. Questo tipo di memoria coinvolge il Cervelletto, sede del controllo delle capacità motorie, dei riflessi e della coordinazione; l’Amigdala che controlla i ricordi emotivi e specifici percorsi sensoriali e motrici che promuovono compiti che implicano le regioni motrici.
Come i processi biologici determinano la formazione dei ricordi?
L’apprendimento e la memoria, consistono essenzialmente nell’alterare l’efficacia della trasmissione dei segnali a livello delle connessioni sinaptiche, nei neuroni coinvolti nella creazione di quel particolare network neuronale, che deve creare il ricordo, o meglio che consiste nel ricordo.
Infatti, sono le connessioni sinaptiche che consentono ai neuroni di collegarsi fra di loro, mediante il rilascio, da parte del neurone presinaptico, di un messaggero chimico denominato neurotrasmettitore, che attraversando il microscopico spazio (sinapsi) che separa i due neuroni, raggiunge il neurone postsinaptico, alterando il suo livello molecolare. Questa alterazione dipende dall’intensità o qualità dell’apprendimento.
Per esempio, nel caso di un condizionamento o di una forte motivazione, si libera nella sinapsi, una quantità maggiore di neurotrasmettitore chimico che potenzia la connessione sinaptica, mentre se il processo di apprendimento, suggerisce di ignorare lo stimolo, perché ritenuto inutile, le medesime connessioni si indeboliscono.
I processi di apprendimento quindi originano da una cascata chimica, che trova la sua origine nel neurone presinaptico, in altri termini, il cervello funziona sulla base di una sequenza chimica innescata dai neurotrasmettitori.
In una prima fase, le informazioni a breve termine, vengono immagazzinate nella Corteccia Prefrontale, successivamente l’Ippocampo (area del cervello che si trova nella profondità delle pieghe del Lobo Temporale) sceglie una parte di queste informazioni ritenute significative e le trasforma in Ricordi a Lungo Termine.
I processi molecolari della memoria funzionano grazie all’Amp ciclyc che modula una proteina denominata Creb, la cui funzione è di creare i ricordi, rimodellando le sinapsi (connessioni fra i neuroni). Ciò significa che una minore quantità di Creb, corrisponde ad una minore capacità del cervello di formare i ricordi.
In altri termini, l’Amp ciclico, è un neurotrasmettitore che determina i livelli di Creb; i livelli dell’Amp ciclico e le conseguenti trasformazioni nei livelli Creb, influenzano la capacità del cervello di riconfigurare le sinapsi e quindi di formare i ricordi a lungo termine. I livelli del Creb vengono attenuati da enzimi denominati Fosfodiesterasi. Non a caso i farmaci che migliorano la capacità della memoria a lungo termine, inibiscono l’attività di questi enzimi.
L’aumento di concentrazione dell’Amp Ciclico, induce la fosforilazione della proteina regolatrice Creb che a sua volta stimola la trascrizione genica, che sollecita la produzione delle proteine necessarie per la formazione nel cervello, dei ricordi a lungo termine.
La fosforilazione è un efficace metodo per controllare le attività delle proteine.
I geni contengono le informazioni che consentono ai neuroni di crescere, di collegarsi fra loro e di morire durante il processo di differenziazione dei network neuronali. Questi processi sono programmati geneticamente, ma dipendono anche dalle esperienze dell’individuo.
Come è possibile migliorare l’efficienza del cervello?
Essenzialmente vi sono due modi per aumentare il numero complessivo dei neuroni nel cervello: favorire la crescita di nuovi neuroni, allungare la vita di quelli esistenti.
L’attività fisica e l’apprendimento sono due importanti attività che possono contribuire ad aumentare il numero complessivo di neuroni, cioè promuovere, direttamente o indirettamente la neurogenesi (nascita di nuovi neuroni). Tuttavia paradossalmente, a volte la riduzione del numero di neuroni, può migliorare la funzionalità del cervello. Infatti, mantenere in vita neuroni non utilizzati, rifornendoli di sangue, ossigeno ed energia è uno spreco, per cui in termini economici, è più utile eliminarli, al fine di rendere più efficiente il funzionamento di quelli attivi. Forse non a caso, i neuroni non utilizzati, dopo un certo periodo di tempo muoiono. A seguito di ciò si innesca un processo di riorganizzazione plastica, che modifica la struttura dei network neuronali, al fine di compensare la perdita di quei neuroni.
L’attività fisica, il camminare rapidamente, fare esercizi cardiovascolari contribuiscono ad aumentare l’afflusso di sangue in quelle aree del cervello, responsabili della neurogenesi. Infatti, sembra che un aumento del flusso di sangue favorisca, in una parte dell’ippocampo, la formazione di nuovi neuroni. Poiché l’ippocampo svolge un importante ruolo nei processi cognitivi e nella formazione dei ricordi, la sua efficienza può contribuire a migliorare le prestazioni del cervello, stimolare la memoria e la velocità di elaborazione cognitiva. Infatti, diversi neuroscienziati ritengono che la perdita di neuroni nell’ippocampo sia la principale causa del decadimento cognitivo, associato all’invecchiamento.
L’attività fisica stimola la produzione e il rilascio del fattore di crescita neuronale BDNF, che svolge un ruolo fondamentale nel determinare il cambiamento plastico, mentre la monotonia e le attività ripetitive indeboliscono i sistemi della dopamina e dell’attenzione, fondamentali per la neuroplasticità. Inoltre sembra che l’attività fisica favorisca anche la produzione di una maggiore quantità di una proteina che circola nel sangue, denominata IGF-1 (Insulin-like Growth Factor 1). Questa proteina, svolge un importante ruolo nella neurogenesi, tuttavia ha difficoltà a diffondersi nel cervello, in quanto bloccata da una barriera ematoencefalica che può essere attenuata mediante una adeguata attività fisica.
Un importante ruolo viene anche svolto dalla Serotonina, un ormone che influenza l'umore. Infatti, una maggiore produzione di serotonina contribuisce alla formazione di nuovi neuroni, mentre un basso livello di serotonina (non a caso associato con la depressione), contribuisce a ridurre le dimensioni dell’ippocampo. Anche la socialità contribuisce alla formazione di nuovi neuroni.
Il comportamento modifica la struttura del cervello.
Da sempre è noto che il cervello può controllare il nostro comportamento, mentre meno noto è il fatto che il nostro comportamento è in grado di controllare e modificare la struttura del cervello, sia mediante l’attività fisica, sia mediante l’apprendimento, in quanto il primo favorisce la formazione di nuovi neuroni, il secondo ne prolunga l’esistenza.
Ciò significa che per mantenere in forma il cervello occorre costantemente apprendere cose nuove, piuttosto che ripetere cose che già conosciamo o coltivare comportamenti stereotipati.
Library: Psicologia - Meccanismi Mentali
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