Una connessione per la memoria visiva di breve termine
DIANE RICHMOND
NOTE
E NOTIZIE - Anno X – 11 febbraio 2012.
Testi pubblicati sul sito
www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind
& Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a
fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta
settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in
corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento rientra negli
oggetti di studio dei soci componenti lo staff
dei recensori della Commissione
Scientifica della Società.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
Lo
studio elettrofunzionale della corteccia cerebrale ha un ruolo insostituibile per il
riconoscimento di circuiti e sistemi specificamente attivi durante lo
svolgimento di un compito, e può consentire di accertare quali connessioni fra
aree costituiscono la base neurofisiologica dell’attività in esame. Per questo
motivo, l’analisi dell’attività elettrica locale e globale della corteccia, è
fra gli approcci maggiormente impiegati per la comprensione di processi
cruciali nell’ambito della cosiddetta attività
psichica attuale, quali quelli che consentono di ritenere nella memoria di breve termine le informazioni necessarie a compiere un’elaborazione percettiva.
La
memoria che sostiene le funzioni cognitive,
momento per momento, è un processo che richiede la comunicazione fra numerose regioni cerebrali che collettivamente mediano la codificazione e il mantenimento dei dati sensoriali. Come è noto,
si ritiene che il correlato elettrofunzionale della comunicazione
intercorticale sia costituito dall’oscillazione sincronica delle popolazioni neuroniche
appartenenti ai territori anatomicamente connessi. Tale correlato è stato
indagato nello studio della memoria visiva,
ma fino ad oggi non si è riusciti a stabilire con precisione quali aree
corticali cooperano per questo processo e fino a quale distanza giunge
l’attività sincronica fisiologicamente rilevante.
Stefanie
Liebe e colleghi, impiegando la registrazione diretta nella scimmia, hanno
ottenuto risultati interessanti (Liebe S., et
al. Theta
coupling between V4 and prefrontal cortex predicts visual short-term memory
performance. Nature Neuroscience [Epub ahead of print doi:10.1038/nn.3038], 2012).
Gli autori dello studio lavorano presso i seguenti
istituti: Max Planck Institute for Biological Cybernetics, Department of
Physiology of Cognitive Processes Tuebingen (Germany); Department of Medicine,
University of Fribourg (Svizzera); Institute for Theoretical Computer Science,
Graz University of Technology, Graz (Austria); Faculty of Medical and Human
Sciences, The University of Manchester (United Kingdom).
Sulla
base di studi precedenti, i ricercatori hanno indagato i rapporti fra l’area visiva corticale V4 e la corteccia prefrontale
laterale. Scimmie
sottoposte ad una prova richiedente l’impiego di memoria visiva di breve termine, sono state monitorate per l’attività elettrica corticale.
In particolare, usando la registrazione simultanea dei potenziali di campo locali (LFP, da local field
potential) e il rilievo dell’attività di singole unità (SUA, da single-unit activity), sono state
esplorate le interazioni
bioelettriche fra V4 e
la porzione esterna della corteccia prefrontale.
Durante
l’intervallo temporale corrispondente ai processi mnemonici, è stata rilevata
l’intensificazione della sincronizzazione
di fase inter-area nelle frequenze theta (3-9 Hz) degli LFP, insieme con
un’elevata phase locking della SUA per
le oscillazioni theta attraverso le
regioni.
La
sperimentazione ha rivelato che la forza del locking
intercorticale consentiva di prevedere la prestazione nel comportamento
dell’animale, suggerendo che tale correlato elettrofunzionale esprima la base neurobiologica delle abilità impiegate.
Il
complesso dei dati emersi dallo studio, per il cui dettaglio si rimanda alla
lettura del lavoro originale, indica che la sincronizzazione nella banda di
frequenze theta coordina la
comunicazione dei potenziali d’azione fra l’area visiva corticale V4 e la regione laterale della
corteccia prefrontale,
contribuendo alla ritenzione delle memorie visive di breve termine.
L’autrice della nota ringrazia la
dottoressa Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle
recensioni di lavori di argomento connesso che compaiono nelle “Note e Notizie”
(utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA” del sito).