CRONACAULISSE

Teletrasporto cognitivo

CRONACA – Una nuova ricerca pubblicata su Nature (che vede collaborare anche un italiano, Alessandro Treves della SISSA di Trieste) analizza le mappe spaziali contenute nell’ippocampo dei roditori e il modo in cui queste vengono sostituite quando si passa da un ambiente all’altro. È noto infatti che nei roditori (ma anche  nell’essere umano) l’ippocampo, un area cerebrale importante per la memoria, contiene delle rappresentazione cognitive dello spazio tridimensionale di ambienti noti, importanti per muoversi efficientemente. Sono mappe che si formano con l’esperienza, e attingono da input sensoriali di varia natura raccolti mentre ci si trova in quegli ambienti. Ogni luogo noto ha la sua rappresentazione che viene immagazzinata, si pensa, in una porzione dell’ippocampo nota con la sigla CA3.

Treves e colleghi erano soprattutto interessati a comprendere i dettagli della dinamica della transizione da un ambiente all’altro, cioè come nel cervello una mappa viene sostituita a un’altra: si ha un passaggio graduale o repentino? Secondo quanto osservato la seconda opzione è più plausibile ma, ancora più interessante, fra una e l’altra rappresentazione esiste un momento di “incertezza” in cui le due si alternano rapidamente (flicker) fino al prevalere di quella corrente.

Gli esperimenti sono stati eseguiti, al Kavli Institute for Systems Neuroscience and Centre for the Biology of Memory, in Norvegia, su ratti. In una prima fase dell’esperimento gli animali venivano abituati a due ambienti diversi (in realtà era sempre lo stesso, ma con condizioni di illumiazione che li rendevano radicalmente diversi:  uno era illuminato da una luce bianca proveniente dal basso, un altro da una luce verde proveniente dalle pareti). Nella prima fase il ratto esplorava e si abituava all’ambiente, mentre veniva registrata l’attivazione di alcuni neuroni nell’area CA3 dell’ippocampo, per determinare l’attività elettrica corrispondente alla mappa spaziale di ciascuno dei due luoghi.

La seconda fase era chiamata dagli stessi scienziati “di teletrasporto”. Il ratto veniva posto nel primo ambiente, poi all’improvviso l’illuminazione cambiava e si trovava tutto d’un tratto nel secondo, proprio come se venisse teletrasportato. A questo punto i ricercatori hanno osservato la transizione dell’attività elettrica. In pratica il topo per qualche attimo si trovava disorientato: la prima rappresentazione spaziale veniva sostituita dalla seconda, ma queste due continuavano a sostituirsi l’una all’altra, fino a che alla fine del periodo di incertezza la seconda (cioè quella corrispondete all’ambiente in cui si trovava il topo) prendeva defintivamente il sopravvento.

Lo studio amplia le conoscenze sulle mappe spaziali contenute nel cervello (oltre che dei roditori di molti altri animali, uomo compreso) in special modo sull’alternarsi dinamico delle rappresentazioni. Anche se questi cambi repentini di ambiente non sono infatti comuni (a parte che in certe pellicole fantascientifiche) il mondo in cui viviamo è un continuo fluire di ambienti molto lontano da certe condizioni statiche rappresentate e studiate spesso in laboratorio.

Federica Sgorbissa
Federica Sgorbissa è laureata in Psicologia con un dottorato in percezione visiva ottenuto all'Università di Trieste. Dopo l'università, ha ottenuto il Master in comunicazione della scienza della SISSA di Trieste. Da qui varie esperienze lavorative, fra le quali addetta all'ufficio comunicazione del science centre Immaginario Scientifico di Trieste e oggi nell'area comunicazione di SISSA Medialab. Come giornalista free lance collabora con alcune testate come Le Scienze e Mente & Cervello.

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