Chip di memoria per il cervello, fantascienza?
A volte la scienza supera la fantascienza… Un recente studio condotto dall’Università della Carolina del Sud e della Wake Forest University ha presentato al mondo i frutti di dieci anni di lavoro: chip di memoria per il cervello.
Questi chip potrebbero servire come base per il trattamento di molteplici malattie neurodegenerative. Lo studio è stato pubblicato sul Journal of Neural Engineering e indica che è possibile impiantare chip di memoria per integrare i ricordi nei cervelli viventi.
Aree cerebrali coinvolte nella memoria
L’esperimento si è concentrate sulle aree chiave per l’archiviazione delle informazioni e la formazione della memoria. Il ruolo dell’ippocampo nella memoria iniziò a essere studiato a seguito del caso HM.
Si analizzò la sintomatologia del paziente a seguito della distruzione bilaterale delle strutture temporali mediali dopo un intervento chirurgico nel tentativo di calmare le sue crisi epilettiche.
Il risultato di questo intervento provocò nel paziente una grave alterazione della memoria anterograda e qualche alterazione della memoria retrograda dei tre anni precedenti la lesione.
HM non era in grado di codificare nuovi ricordi dopo l’operazione e non riusciva a ricordare cosa fosse successo dopo la stessa; era, tuttavia, capace di recuperare informazioni dagli anni precedenti.
L’ippocampo, che si trova nella parte mediale del lobo temporale, sotto la superficie corticale, svolge un ruolo essenziale nella formazione di nuovi ricordi, sia episodici sia autobiografici.
Nell’ippocampo, detto anche Cornu Ammonis, si trovano quattro aree: CA1, CA2, CA3 e CA4. Ognuna di queste aree presenta caratteristiche cellulari e connessioni proprie, che le rendono diverse l’una dall’altra.
Lo studio
I ricercatori hanno insegnato alle cavie a premere una leva per ottenere una certa ricompensa. Il gruppo di ricerca sperimentale è stato guidato da Sam A. Deadwyler del Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia della Wake Forest Universitu.
Utilizzando onde elettriche integrate, hanno registrato cambiamenti nell’attività cerebrale delle cavie tra le due principali divisioni interne dell’ippocampo, note come CA3 e CA1.
Una volta raggiunta la stabilità della risposta, gli scienziati hanno bloccato le normali interazioni neurali tra le due aree tramite agenti farmacologici. Il chip ha quindi eseguito la procedura inversa.
In altre parole, ha inviato all’ippocampo le onde cerebrali registrate durante l’apprendimento del comportamento. In questo modo, la cavia poteva eseguire il comportamento mantenendo anestetizzata la porzione di cervello. Un simile risultato indica che si potrebbero usare chip di memoria negli esseri umani.
Conclusioni: esperimento e chip di memoria
Il Dr. Berger sottolinea che se fossimo in grado di decodificare conoscenze complesse per tradurle in corrispondenti onde cerebrali, sarebbe teoricamente possibile impiantare nuove conoscenze nel cervello.
I ricercatori hanno mostrato che se un dispositivo protesico e i relativi elettrodi venissero impiantati in animali con un normale ippocampo, il funzionamento del dispositivo potrebbe effettivamente rafforzare la memoria generata nel cervello e aumentare così la capacità di memoria.
Secondo i dottori Berger e Deadwyler, il prossimo passo consiste nel provare a ripetere nei primati i risultati ottenuti sulle cavie. Lo scopo è creare protesi (chip di memoria) che possano aiutare gli umani affetti da Alzheimer, ictus o varie lesioni cerebrali.
I risultati ottenuti aprono la strada a un nuovo campo di ricerca scientifica sulla cura delle malattie e il recupero funzionale delle persone con gravi danni cerebrali.