Tipi di memoria a lungo termine, basi neuronali e disturbi

il memoria a lungo termine (MLP) è un archivio di memoria molto durevole con una capacità apparentemente illimitata. Una memoria a lungo termine può durare da diverse ore a diversi anni.

I ricordi che raggiungono la memoria a breve termine possono diventare memorie a lungo termine attraverso un processo chiamato "consolidamento". In esso interviene la ripetizione, associazioni significative ed emozioni.

Secondo questi fattori, i ricordi potrebbero essere più forti (la tua data di nascita) o più deboli o più difficili da recuperare (un concetto che hai imparato anni fa a scuola).

In generale, la memoria a breve termine è più acustica e visiva. Mentre nella memoria a lungo termine l'informazione è codificata, soprattutto visivamente e semanticamente (più legata ad associazioni e significati).

In termini di piano fisiologico, la memoria a lungo termine comporta un processo di cambiamenti fisici nelle strutture e nelle connessioni dei neuroni, le cellule del nostro cervello.

Il processo è noto come empowerment a lungo termine (PLP). E implica che quando impariamo qualcosa, i nuovi circuiti neuronali vengono creati, modificati, rafforzati o indeboliti. Cioè, c'è una riorganizzazione neuronale che ci permette di immagazzinare nuove conoscenze nel nostro cervello. In questo modo, il nostro cervello cambia continuamente.

L'ippocampo è la struttura cerebrale in cui le informazioni vengono temporaneamente archiviate e serve a consolidare i ricordi dall'archiviazione a breve termine alla conservazione a lungo termine. Si ritiene che possa partecipare alla modulazione delle connessioni neuronali per periodi superiori a 3 mesi dopo il primo apprendimento.

L'ippocampo ha connessioni con più aree cerebrali. Sembra che per i ricordi da fissare nel nostro cervello, l'ippocampo trasmette l'informazione alle aree corticali dove sono conservati in modo duraturo.

Ovviamente, se queste strutture cerebrali fossero danneggiate in qualche modo, una qualche forma di memoria a lungo termine sarebbe compromessa. Questo è quello che succede nei pazienti con amnesia.

Inoltre, a seconda dell'area del cervello danneggiato, alcuni tipi di memoria o di memorie sarebbero interessati, ma altri no. I tipi di memoria esistente sono descritti di seguito.

D'altra parte, quando dimentichiamo qualcosa, ciò che accade è che le connessioni sinaptiche responsabili di quella conoscenza si indeboliscono. Sebbene possa anche accadere che venga attivata una nuova rete neurale che si sovrappone alla precedente, causando interferenze.

Pertanto, c'è un dibattito sul fatto che possiamo cancellare definitivamente le informazioni nella nostra memoria o no. Può essere che i dati memorizzati non vengano mai completamente rimossi dalla nostra memoria a lungo termine, ma che sia più difficile da recuperare.

Storia della memoria a lungo termine

I primi tentativi di studiare la memoria si basavano su metodi filosofici. Questi consistevano di osservazione, logica, riflessione, ecc.

Nel diciannovesimo secolo iniziarono ad usare il metodo scientifico per studiare sperimentalmente la memoria. Così, Ebbinghaus si concentrò sullo studio della memoria umana, mentre Lashley analizzò per la prima volta la memoria degli animali.

Già nel 1894 Santiago Ramón y Cajal, aveva postulato attraverso preparazioni istologiche che l'apprendimento produce cambiamenti strutturali nel nostro sistema nervoso.

Mentre, nel 1949, un'altra figura fondamentale, Donald Hebb, affermava che l'apprendimento si basa su meccanismi di plasticità sinaptica. Cioè, le connessioni sinaptiche cambiano con la memoria a lungo termine.

In parallelo, i famosi comportamentisti Pavlov, Skinner, Thorndike e Watson hanno stabilito le basi dell'apprendimento associativo: condizionamento classico e operante.

Il modello più utilizzato per spiegare il funzionamento della memoria è il modello di Atkinson e Shiffrin (1968).

Hanno indicato che l'informazione è ricevuta attraverso i sensi (vista, olfatto, udito, tatto ...) che entra nel negozio sensoriale, quindi arriva in un secondo negozio noto come memoria a breve termine (MCP) che ha una durata e una capacità limitate .

Alcune delle informazioni dalla memoria a breve termine possono passare al negozio successivo, la memoria a lungo termine. Mantiene ed elabora le informazioni precedentemente selezionate. La sua capacità è praticamente illimitata.

Gli studi neuropsicologici sono stati fondamentali anche per i pazienti con lesioni nei lobi temporali, trovando la possibile localizzazione della memoria nel cervello. Un caso molto famoso è quello del paziente Henry Molaison (H.M.). Questo paziente è stato rimosso sia i lobi temporali mediali, parte dell'ippocampo e amigdala per trattare la loro epilessia. Tuttavia, dopo l'operazione hanno scoperto che non poteva memorizzare nuove informazioni nella sua memoria a lungo termine.

Grazie a modelli animali, è stato possibile dimostrare i circuiti neuronali coinvolti nell'apprendimento. Così come i diversi meccanismi molecolari che esistono nella memoria a breve e lungo termine.

Infatti, Eric Kandel ha ricevuto il premio Nobel nel 2000 per i suoi studi con Aplysia Californica. Questa lumaca marina ha rivelato molto sui circuiti neurali e cambiamenti strutturali nella memoria. Ciò confermò definitivamente le ipotesi di Cajal.

Attualmente, i ricercatori usano le tecniche di neuroimaging in pazienti sani e malati per saperne di più sui meccanismi di memoria (Carrillo Mora, 2010).

Tipi di memoria a lungo termine

Esistono due tipi di memoria a lungo termine, esplicita o dichiarativa, implicita o non dichiarativa.

Memoria dichiarativa o esplicita

La memoria dichiarativa racchiude tutta la conoscenza che può essere evocata coscientemente. Questo può essere verbalizzato o trasmesso in modo semplice ad un altro individuo.

Nel nostro cervello, il negozio sembra essere situato nel lobo temporale mediale.

All'interno di questo sottotipo di memoria c'è memoria semantica e memoria episodica.

La memoria semantica si riferisce al significato delle parole, alle funzioni degli oggetti e ad altre conoscenze sull'ambiente.

La memoria episodica, d'altra parte, è quella che memorizza esperienze, esperienze ed eventi importanti o emotivamente rilevanti della nostra vita. Questo è il motivo per cui è anche chiamato memoria autobiografica.

Memoria non dichiarativa o implicita

Questo tipo di memoria, come puoi dedurre, viene evocato inconsciamente e senza sforzo mentale. Contiene informazioni che non possono essere facilmente verbalizzate e possono essere apprese inconsciamente e anche involontariamente.

All'interno di questa categoria vi è la memoria procedurale o strumentale, che implica la memoria di abilità e abitudini. Alcuni esempi potrebbero essere suonare uno strumento, andare in bicicletta, guidare o cucinare qualcosa. Sono attività che sono state praticate molto e, quindi, sono automatizzate.

La parte del nostro cervello che è responsabile della memorizzazione di queste abilità è il nucleo striato. Oltre ai gangli della base e al cervelletto.

La memoria non dichiarativa comprende anche l'apprendimento per associazione (ad esempio, mettendo in relazione una determinata melodia con un luogo o collegando un ospedale con sensazioni spiacevoli).

Questi sono condizionamento classico e condizionamento operante. La prima causa l'associazione di due eventi che sono apparsi diverse volte in modo congiunto o contingente.

Mentre la seconda comporta apprendimento che certo comportamento è positiva (e quindi ripete) conseguenze, e altri comportamenti che producono conseguenze negative (e la loro realizzazione sarà evitata).

Le risposte che hanno componenti emotive sono immagazzinate in un'area del cervello chiamata nucleo dell'amigdaloide. Al contrario, le risposte che coinvolgono i muscoli scheletrici si trovano nel cervelletto.

L'apprendimento implicito non associativo è anche memorizzato nella memoria implicita, come l'abitudine e la consapevolezza, nei percorsi riflessi.

Basi neurali

Per qualsiasi informazione per raggiungere la memoria a lungo termine, è necessario produrre una serie di cambiamenti neurochimici o morfologici nel cervello.

È stato dimostrato che la memoria è immagazzinata attraverso più sinapsi (connessioni tra neuroni). Quando impariamo qualcosa, certe sinapsi diventano più forti.

D'altra parte, quando ce ne dimentichiamo, diventano deboli. Così, il nostro cervello è in continuo cambiamento acquisendo nuove informazioni e scartando quello che non è utile. Queste perdite o guadagni di sinapsi influenzano il nostro comportamento.

Questa connettività viene rimodellata per tutta la vita grazie a meccanismi di formazione, stabilizzazione ed eliminazione sinaptica. In breve, ci sono riorganizzazioni strutturali nelle connessioni neuronali.

Nelle indagini condotte su pazienti con amnesia, è stato evidenziato che la memoria a breve e a lungo termine si trovava in negozi diversi, con diversi substrati neuronali.

Empowerment a lungo termine

Come è stato scoperto, quando siamo in un contesto di apprendimento, c'è una maggiore liberazione di glutammato.

Questo produce l'attivazione di alcune famiglie di recettori, che a loro volta causano l'ingresso di calcio nelle cellule nervose coinvolte. Il calcio penetra principalmente attraverso un recettore chiamato NMDA.

Una volta che una quantità così elevata di calcio si accumula nella cellula che supera la soglia, viene attivato il cosiddetto "potenziamento a lungo termine". Ciò significa che sta avvenendo un apprendimento più duraturo.

Questi livelli di calcio provocano l'attivazione di diverse chinasi: proteina chinasi C (PKC), calmodulina chinasi (CaMKII), mitogeno actividas chinasi (MAPK) e tirosina chinasi End.

Ognuno di loro ha funzioni diverse, innescando meccanismi di fosforilazione. Ad esempio, la calmodulina chinasi (CaMKII) contribuisce all'inserzione di nuovi recettori AMPA nella membrana postsinaptica. Questo produce una maggiore forza e stabilità delle sinapsi, mantenendo l'apprendimento.

CaMKII causa anche cambiamenti nel citoscheletro dei neuroni, influenzando l'attivo. Ciò si traduce in un aumento delle dimensioni della colonna dendritica che è collegata a una sinapsi più stabile e duratura.

Inoltre, la proteina chinasi C (PKC) stabilisce ponti tra le cellule presinaptici e postsinaptici (caderina-N), producendo un collegamento più stabile.

Inoltre, parteciperanno i geni di espressione precoce coinvolti nella sintesi proteica.La via MAPK (chinasi attivate da mitogeni) regola la trascrizione genetica. Ciò porterebbe a nuove connessioni neurali.

Così, mentre la memoria a breve termine comporta modificazione delle proteine ​​e cambiamenti esistente nella forza delle sinapsi esistenti, la memoria a lungo termine richiede nuova sintesi e la crescita di nuove connessioni proteine.

Grazie ai percorsi PKA, MAPK, CREB-1 e CREB-2, la memoria a breve termine diventa memoria a lungo termine. Questo come risultato si riflette nei cambiamenti nelle dimensioni e nella forma delle spine dendritiche. Così come un'estensione del pulsante terminale del neurone.

Tradizionalmente si pensava che questi meccanismi di apprendimento si fossero verificati solo nell'ippocampo. Tuttavia, è stato dimostrato nei mammiferi che il potenziamento a lungo termine può verificarsi in numerose regioni come il cervelletto, il talamo o la neocorteccia.

È stato anche scoperto che ci sono luoghi in cui non ci sono quasi recettori NMDA e, anche così, appare il potenziamento a lungo termine.

Depressione a lungo termine

Proprio come puoi impostare i ricordi, puoi anche "dimenticare" altre informazioni che non sono gestite. Questo processo è chiamato "depressione a lungo termine" (DLP).

Serve ad evitare la saturazione e si verifica quando c'è un'attività nel neurone presinaptico, ma non nel postsinaptico o viceversa. Oppure, quando l'attivazione ha un'intensità molto bassa. In questo modo, i cambiamenti strutturali sopra menzionati sono gradualmente invertiti.

Memoria e sonno a lungo termine

È stato dimostrato in vari studi che un riposo adeguato è essenziale per conservare i ricordi in modo stabile.

Sembra che il nostro corpo tragga vantaggio dal periodo di sonno per impostare nuovi ricordi, poiché non vi è alcuna interferenza dall'ambiente esterno che rende difficile il processo.

Quindi, durante la veglia, codifichiamo e recuperiamo le informazioni già archiviate, mentre durante il sogno consolidiamo ciò che abbiamo appreso durante il giorno.

Affinché ciò sia possibile, è stato osservato che durante la riattivazione del sonno avviene nella stessa rete neuronale attivata durante l'apprendimento. Cioè, il potenziamento a lungo termine (o depressione a lungo termine) può essere indotto mentre dormiamo.

È interessante notare che gli studi hanno dimostrato che il sonno dopo l'apprendimento ha effetti benefici sulla memoria. O durante un sonno di 8 ore, un pisolino di 1 o 2 ore e anche un sonno di 6 minuti.

Inoltre, minore è il tempo che intercorre tra il periodo di apprendimento e il sogno, maggiori saranno i benefici che avrà nella conservazione della memoria a lungo termine.

Disturbi della memoria a lungo termine

Ci sono condizioni in cui la memoria a lungo termine può essere influenzata. Ad esempio, in situazioni in cui siamo stanchi, quando non dormiamo bene o attraversiamo momenti stressanti.

Inoltre, la memoria a lungo termine tende a peggiorare gradualmente con l'invecchiamento.

D'altra parte, le condizioni patologiche che sono più legate ai problemi di memoria sono danni cerebrali acquisiti e disturbi neurodegenerativi come il morbo di Alzheimer.

Ovviamente, qualsiasi danno che si verifica in strutture che sostengono o sono coinvolti nella formazione della memoria (come i lobi temporali, ippocampo, amigdala, etc.) producono seguiti al nostro deposito memoria a lungo termine.

Possono verificarsi problemi sia per ricordare informazioni già memorizzate (amnesia retrograda), sia per memorizzare nuovi ricordi (amnesia anterograda).

riferimenti

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