La pratica ripetitiva migliora la memoria di lavoro, cambia i percorsi cerebrali

Un nuovo studio dell'UCLA Health rileva che la pratica ripetuta non solo aiuta a migliorare le competenze, ma porta anche a cambiamenti significativi nei percorsi di memoria del cervello.

Lo studio, pubblicato su Nature e condotto in collaborazione con la Rockefeller University, ha cercato di rivelare come la capacità del cervello di immagazzinare ed elaborare informazioni, nota come memoria di lavoro, è migliorato dalla formazione.

Per testarlo, i ricercatori hanno chiesto ai topi di identificare e ricordare una sequenza di odori per due settimane. I ricercatori hanno monitorato l'attività neurale negli animali mentre eseguivano il compito, utilizzando un nuovo microscopio personalizzato per visualizzare l'attività cellulare di un massimo di 73.000 neuroni simultaneamente in tutta la corteccia cerebrale.

Lo studio ha rilevato trasformazioni nei circuiti della memoria di lavoro situati nella corteccia motoria secondaria mentre i topi ripetevano il compito nel tempo. Quando i topi hanno iniziato ad apprendere il compito, le rappresentazioni della memoria erano instabili. Tuttavia, dopo ripetuti esercizi del compito, i modelli di memoria hanno cominciato a stabilizzarsi o "cristallizzarsi", ha affermato l'autore principale dello studio e neurologo della UCLA Health, Dr. Payman Golshani.

Effetto dell'inibizione optogenetica sulle prestazioni delle attività di memoria di lavoro (WM).
UN. Configurazione sperimentale.
B. Tipi di prova nell'attività WM ad associazione ritardata; il leccamento è stato valutato durante un periodo di scelta di 3 secondi, con periodi di ritardo precoci e tardivi contrassegnati.
C. Progressione dell'apprendimento su otto sessioni, misurata in percentuale di risposte corrette.
D. Esempio di una sessione di allenamento, con le leccate contrassegnate.
e. Effetto della fotoinibizione sull'esecuzione del compito in epoche diverse (quarto secondo del periodo di ritardo, P = 0,009; quinto secondo del periodo di ritardo, P = 0,005; secondo odore, P = 0,0004; primo secondo del periodo di scelta, P = 0,0001). L'analisi statistica è stata eseguita utilizzando test t appaiati.
F. La fotoinibizione di M2 negli ultimi 2 secondi del periodo di ritardo durante i primi 7 giorni di allenamento compromette la prestazione del compito. N = 4 (topi che esprimono stGtACR2) e n = 4 (topi che esprimono mCherry). I valori P determinati utilizzando test t a due campioni per le sessioni 1-10 erano i seguenti: P1 = 0,8425, P2 = 0,4610, P3 = 0,6904, P4 = 0,0724, P5 = 0,0463, P6 = 0,0146, P7 = 0,0161, P8 = 0,7065, P9 = 0,6530 e P10 = 0,7955. Per c, e ed f, i dati sono presentati come media ± sem NS, non significativo; *P Â 0,05, **P Â 0,01, ***P Â 0,001, ****P Â 0,0001.
Fonte: Natura (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07425-w

"Se si immagina che ogni neurone nel cervello suoni come una nota diversa, la melodia generata dal cervello durante l'esecuzione di un compito variava di giorno in giorno, ma poi diventava sempre più raffinata e simile man mano che gli animali continuavano a esercitarsi nel compito ”, ha detto Golshani.

Queste modifiche forniscono informazioni sul motivo per cui le prestazioni diventano più precise e automatiche dopo una pratica ripetuta.

"Questa scoperta non solo migliora la nostra comprensione dell'apprendimento e della memoria, ma ha anche implicazioni per affrontare i problemi associati al deterioramento della memoria", ha affermato Golshani.

Il lavoro è stato svolto dal Dr. Arash Bellafard, uno scienziato del progetto UCLA, in stretta collaborazione con il gruppo del Dr. Alipasha Vaziri presso la Rockefeller University.