Questa ricerca esplora come il cervello possa memorizzare informazioni in modo efficiente anche durante il sonno, un processo che riduce drasticamente l’energia necessaria per mantenere attiva la memoria di lavoro. Questo tipo di memoria è la capacità di mantenere informazioni a breve termine mentre si svolgono altre attività, e il suo deterioramento è uno dei sintomi iniziali nei pazienti affetti da Alzheimer e demenza. Comprendere meglio i processi che regolano questa memoria potrebbe portare a diagnosi più precoci.
Gli studiosi hanno sviluppato un modello matematico innovativo per studiare la dinamica delle connessioni tra la neocorteccia e la corteccia entorinale. La neocorteccia invia segnali sensoriali a quest’ultima, che risponde in modi complessi e non completamente compresi. Il nuovo approccio ha permesso di ridurre la complessità dell’interazione tra miliardi di neuroni a soli due parametri, semplificando il problema. Test sperimentali sofisticati, condotti dal team, hanno confermato l’accuratezza del modello.
I risultati suggeriscono che la corteccia entorinale può rimanere inattiva in determinate circostanze, risparmiando energia senza perdere capacità di memoria. Questo stato, chiamato inattività persistente, si verifica quando la corteccia non risponde a nuovi segnali, ricordando che un’onda di attività non è più presente, in contrasto con lo stato di attività persistente in cui i neuroni continuano a reagire anche dopo la fine dell’input.
Questo nuovo stato, mai osservato prima, offre un vantaggio significativo: riduce del 50% i costi energetici, mentre raddoppia la capacità di memoria rispetto a modelli precedenti che contemplavano solo l’attività persistente. Questo processo rappresenta un’evoluzione energeticamente efficiente del cervello per conservare la memoria, e potrebbe spiegare perché il cervello consuma così poca energia nonostante la complessità delle sue funzioni.
Il prossimo obiettivo del laboratorio di Mehta è capire meglio come funziona questo sistema durante la formazione della memoria e cosa accade nella corteccia entorinale in presenza di disturbi come l’Alzheimer.
