Rivoluzione nel cervello: un nuovo studio scopre meccanismi di memoria sconosciuti!

Rivoluzione nel cervello: un nuovo studio scopre meccanismi di memoria sconosciuti!

Un gruppo di ricerca internazionale guidato dal Prof. Florian Mormann del Dipartimento di Epilettologia dell'Ospedale Universitario di Bonn (UKB) ha acquisito conoscenze rivoluzionarie sui processi di memoria nel cervello umano. Questo studio, basato sull’analisi dell’attività neuronale nelle persone con epilessia intrattabile, utilizza elettrodi impiantati per registrare i segnali cerebrali durante i compiti cognitivi. L'attenzione si concentra su come il cervello memorizza la sequenza di immagini. I risultati sono promettenti e contraddicono le teorie consolidate sulla formazione della memoria.

Come parte dello studio, i partecipanti affetti da epilessia hanno eseguito un compito di memoria mentre venivano misurate le loro risposte neurali. La dottoressa Stefanie Liebe, la prima autrice dello studio, ha commentato i risultati sorprendenti, che mettono in discussione la visione classica delle funzioni della memoria. Un risultato chiave mostra che le risposte cellulari nel cervello non corrispondono all’ordine temporale delle immagini presentate. Ciò potrebbe indicare un meccanismo alternativo di memoria che nasce attraverso l’interazione di presentazioni visive, onde cerebrali e segnali neurali.

Combinazione di registrazioni AI e neurali

Lo studio evidenzia anche il potenziale della combinazione di registrazioni neurali e intelligenza artificiale (AI). In collaborazione con Matthijs Pals e Jakob Macke del Cluster of Excellence “Machine Learning: New Perspectives for Science” dell’Università di Tubinga è stata sviluppata una rete neurale che simula modelli di attività simili a quelli del cervello umano. Questi approcci innovativi potrebbero aprire nuove prospettive per la ricerca sulle funzioni cerebrali complesse.

L’epilessia è una malattia neurologica diffusa in cui circa una persona su tre non risponde adeguatamente alla terapia farmacologica. Solo in Svizzera circa 80.000 persone convivono con questa malattia. La chirurgia per rimuovere il focus epilettogeno può aiutare nei casi più gravi, ma la localizzazione precisa di queste regioni è difficile.

Modelli cerebrali digitali a supporto dell’epilessia

Attualmente i metodi esistenti riescono a identificare correttamente le aree interessate solo in circa il 60% dei pazienti. I ricercatori guidati da Viktor Jirsa dell’Università d’Aix-Marseille stanno quindi lavorando su modelli cerebrali personalizzati, i cosiddetti gemelli cerebrali digitali. Questi modelli matematici si basano su dati specifici del paziente e utilizzano algoritmi per simulare l'attività cerebrale e le connessioni all'interno del cervello.

Il gemello digitale può identificare l’attività epilettica nelle regioni del cervello che spesso i metodi convenzionali non riescono a cogliere. Lukas Imbach del Centro svizzero per l'epilessia vede in questi nuovi approcci per la pianificazione degli interventi chirurgici un grande potenziale. Dal 2019, è in corso in 13 centri di epilessia in Francia uno studio clinico che testa questa tecnica con quasi 400 partecipanti, i cui primi risultati sono attesi alla fine del 2024.

In sintesi, la ricerca mostra che entrambi i risultati del Università di Bonn per quanto riguarda i processi di memoria e gli approcci innovativi alla lotta contro l’epilessia, viene preso in considerazione l’enorme potenziale della combinazione di intelligenza artificiale e modelli cerebrali individuali. Questi sviluppi potrebbero non solo approfondire le conoscenze di base sulla formazione della memoria, ma anche aprire nuove opzioni terapeutiche per i pazienti affetti da epilessia e migliorare la precisione nelle procedure chirurgiche.