Come migliorare la memoria con la stimolazione elettrica

Potenziare l’apprendimento e la memoria attraverso stimoli elettrici intermittenti su una regione del cervello, la corteccia temporale laterale. È la nuova tecnica sviluppata da un gruppo di neuroscienziati dell’Università della Pennsylvania e pubblicata in un articolo sulla rivista Nature Communications, che si è dimostrata in grado di migliorare le capacità mnemoniche del 15%, e che potrebbe evolvere in una terapia contro le disfunzioni della memoria.

Ricerche sulla memoria episodica umana – ovvero il ricordo degli avvenimenti della nostra vita – hanno evidenziato che al ricordo e all’oblio di un evento corrispondono specifiche risposte dei neuroni. La stimolazione elettrica delle aree del cervello più coinvolte nella memoria episodica, come l’ippocampo, si è dunque configurata come un ottimo strumento per la manipolare l’attività dei neuroni e migliorare le capacità mnemoniche. Studi in questa direzione, basati su una stimolazione elettrica continua (deep brain stimulation, Dbs) dell’ippocampo e dei lobi temporali mediali, avevano finora portato a risultati contraddittori. I neurologi della Penn University hanno quindi cambiato sia il target che il tipo di stimolazione, utilizzando un segnale elettrico variabile nel tempo e dipendente dall’attività dei neuroni per stimolare la corteccia temporale laterale sinistra.

Lo studio ha coinvolto 25 pazienti di ospedali americani in trattamento per epilessia, ai quali erano già stati impiantati elettrodi per controllarne l’attività cerebrale. I partecipanti sono stati sottoposti a una serie di test di memoria verbale, per identificare i pattern caratteristici di attività neurale associati alla mancata memorizzazione. Durante ogni sessione di test a ciascun partecipante veniva mostrata una sequenza casuale di 12 parole e dopo una pausa di qualche minuto veniva loro chiesto di ripeterle, anche in ordine sparso. In parallelo l’attività cerebrale dei pazienti veniva monitorata ed analizzata tramite un algoritmo di apprendimento automatico (o machine learning). In seguito, all’algoritmo è stato affidato il compito di modulare i segnali elettrici, in modo che la corteccia temporale venisse stimolata solo quando, sulla base della risposta istantanea del cervello, l’algoritmo prevedeva una dimenticanza. Attraverso questo tipo di stimolazione i ricercatori hanno ottenuto un aumento complessivo del 15% delle parole memorizzate.

Ulteriormente sviluppata la nuova tecnica potrebbe trasformarsi in un trattamento efficace e non invasivo dei disturbi della memoria, ad esempio negli individui affetti da Alzheimer o in quelli che hanno perso parte delle loro capacità cerebrali a seguito di eventi traumatici.

Riferimenti: Nature Communications