RUOLO
DELLE OSCILLAZIONI NELLA CODIFICA DELLA MEMORIA
Nell’elaborazione sensoriale, la frequenza di scarica di un neurone e la scansione temporale dei suoi picchi in rapporto all’insorgere dello stimolo, codificano l’informazione. Ma, nella realtà, gli stimoli sono spesso già in atto, sicché i ricercatori si chiedono che cosa possa fungere da punto di riferimento per la distinzione temporale dei picchi. Studi precedenti suggeriscono che la fase delle oscillazioni di fondo in corso, nei potenziali di campo locali, potrebbe fornire questo punto di riferimento. Il tempo dei picchi in rapporto alla fase di un’oscillazione è stata definita PoFC, ossia phase of firing coding.
Masquelier e i suoi collaboratori del Center for Brain and Cognition, Universitat Pompeu Fabra di Barcellona, hanno ora dimostrato che la PoFC ha realmente un ruolo funzionale nell’elaborazione dell’informazione (Masquelier T., Hugues E., Deco G. & Thorpe S. J. Oscillation, phase of firing coding and spike timing-dependent plasticity: an efficient learning scheme. Journal of Neuroscience 29, 13484-13493, 2009).
Nel loro interessante studio, i ricercatori spagnoli hanno riportato che la PoFC contribuisce alla STDP (spike timing dependent plasticity) e, in tal modo, partecipa alla codifica e alla decodifica.
La STDP è una regola di apprendimento secondo la quale la forza sinaptica si modifica come funzione del tempo relativo dei picchi pre- e post-sinaptici. La STDP consente ai neuroni di rispondere selettivamente a patterns di picchi che si ripetono in un treno di picchi continui. In questo studio i ricercatori dimostrano che l’attività oscillatoria facilita questa decodifica delle informazioni.
Usando simulazioni al computer, Masquelier e i suoi colleghi hanno indagato i meccanismi mediante i quali un singolo neurone, capace di andare incontro a STDP, può rilevare specifici patterns di inputs e imparare a rispondere selettivamente a patterns di inputs provenienti da un numero imprecisato di afferenti e con tempi di comparsa imprevedibili.
Per ulteriori dati e dettagli sulla sperimentazione, si rimanda all’interessante lettura del lavoro originale.
Concludendo si può osservare che, considerata la capacità dei neuroni studiati di rispondere selettivamente e, soprattutto, di imparare a rispondere agli specifici patterns di inputs, si può ipotizzare che l’attività oscillatoria abbia un importante ruolo nella codifica della memoria di lungo termine.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]