Scienza, Ambiente & Salute

Pianeta Cervello: ecco come agisce

Orientarsi nello spazio: il cervello ha il suo Gps

Il cervello è un oggetto complesso, composto da 100 miliardi di neuroni per un chilogrammo e mezzo di peso, capace di immagazzinare una quantità di informazioni che non ha eguali.  Con il suo patrimonio di conoscenze ed esperienze, interagendo costantemente con l’ambiente fisico e sociale, il cervello guida il comportamento, le scelte individuali e collettive, crea strumenti sempre più raffinati di comunicazione e interazione, indirizzando linee di sviluppo, scelte politiche, economiche ed industriali.

Una nuova scoperta su come "lavora" e "naviga" tra le informazioni della ''sua'' rete, arriva da un recente studio: che ci si muova o si pensi, il cervello usa le stesse aree. Il riscontro sperimentale, a quella che finora era stata solo un’ipotesi avanzata da molti tra cui il premio Nobel Edvard I. Moser, arriva dai laboratori dell’Università di Trento, dove un gruppo del CIMeC Centro interdipartimentale mente/cervello è riuscito a dare evidenza all’analogia tra movimento fisico e astratto.

Il parallelismo tra quanto accade nel mondo fisico e in quello delle idee apre, tra l’altro, un’ulteriore chiave per interpretare il decadimento fisico (con la difficoltà a orientarsi anche in casa) e cognitivo (con i problemi di memoria) che caratterizzano le persone malate di Alzheimer, che presentano un’atrofizzazione delle aree neuronali deputate ad entrambe le funzioni.

L’esperimento è stato svolto nei laboratori di Neuroimmagini funzionali del Centro interdipartimentale Mente/Cervello dell’Università di Trento. Il team di ricerca ha chiesto a un gruppo di partecipanti di imparare a riconoscere e nominare delle categorie di nuovi oggetti, mai visti prima, diversi tra di loro per la combinazione di due caratteristiche, grandezza e frequenza di suono prodotto, costruendo così un nuovo spazio concettuale a due dimensioni.

Presentando in sequenza le diverse parole e i diversi oggetti appresi e misurando l’attività neurale attraverso la risonanza magnetica funzionale si è scoperto che le stesse aree cerebrali coinvolte nella navigazione nello spazio si attivano anche durante l’elaborazione dei nuovi concetti. In particolare, queste aree individuano le caratteristiche necessarie (direzione e distanza) per ricostruire fedelmente il "percorso" effettuato dal pensiero nel passare da un concetto all'altro.

Manuela Piazza e Simone Viganò, rispettivamente professoressa e ricercatore post-Doc del Centro Interdipartimentale Mente/Cervello dell’Università di Trento, spiegano che il cervello umano ricicla gli stessi codici neurali ottimizzati durante la sua lunga storia evolutiva per navigare nello spazio fisico, per organizzare, sotto forma di mappe concettuali spaziali, le proprie memorie, e navigare, letteralmente, nello spazio delle idee.

«Per orientarci efficacemente nello spazio – chiariscono – dobbiamo ricordarci dove si trovano oggetti e punti di riferimento, quanto distano tra di loro, e in quale direzione dobbiamo spostarci per raggiungerli. Questa capacità si basa sul funzionamento di alcune cellule cerebrali (neuroni, localizzate nella regione ippocampale e nella corteccia mediale prefrontale), che si attivano quando ci troviamo in specifiche posizioni o ci muoviamo in determinate direzioni come una sorte di “GPS del cervello”. Questo stesso GPS ci aiuta anche ad organizzare memorie complesse e concetti».

Lo studio  è stato pubblicato sulla rivista “Journal of Neuroscience” il 14 febbraio 2020 con il titolo “Distance and direction codes underlie navigation of a novel semantic space”.

CIMeC Centro interdipartimentale mente/cervello ha sede a Rovereto (Tn) ed è un centro di altissimo livello, proiettato a livello internazionale, nella ricerca, formazione, strumentazione e diffusione delle neuroscienze. Al suo interno lavorano esperti provenienti dal territorio nazionale, dai Paesi Bassi, dal Belgio, dagli Stati Uniti, Canada, Argentina, Israele e numerosi altri paesi. Recentemente è stato classificato come principale unità di ricerca italiana in Neuroscienze cognitive. Al suo interno i dipartimenti di Psicologia e Scienze Cognitive, Lettere e Filosofia, Matematica, Fisica Ingegneria e Scienze dell'Informazione

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