Una nuova ricerca realizzata sul cervello ha confermato che l’organo può trattenere 10 volte più informazioni di quanto si pensasse in precedenza, in base alle connessioni tra i neuroni e al modo in cui si comportano in ciascuna sinapsi. In precedenza, si pensava che le sinapsi fossero limitate in numero e dimensione, limitando anche la quantità di informazioni che è possibile immagazzinare. Il nuovo studio cambia la situazione. La capacità di memorizzazione del cervello si misura in bit, come un computer. Questo numero si basa sulle connessioni tra i neuroni – le sinapsi. La cavia valutata era un ratto da laboratorio, a cui è stata esaminata attentamente la parte del cervello responsabile della memoria e dell’apprendimento. Per capire quante informazioni possiamo immagazzinare è necessario conoscere la capacità di elaborazione dei circuiti neurali. Nel cervello umano esistono più di 100 trilioni di sinapsi, realizzate con l’aiuto di messaggeri chimici (o neurotrasmettitori). I neuroni comunicano attraverso le sinapsi: sapere quante informazioni trasporta ciascuno di essi ci mostra il potenziale dell’organo. Man mano che apprendiamo, aumenta il trasferimento di informazioni attraverso sinapsi specifiche, il che ci aiuta a trattenere nuove informazioni. In generale, le sinapsi diventano più forti o più deboli in proporzione all’attività dei neuroni, fenomeno chiamato “plasticità sinaptica”. La forza di ciascuna sinapsi può essere misurata studiando le caratteristiche fisiche del fenomeno, ma anche osservando come si comportano i neuroni: ad esempio, un neurone a volte attiva un paio di sinapsi. La scienza ha quindi cercato di scoprire se lo stesso messaggio generasse un segnale di uguale forza in ciascuna delle sinapsi della coppia generata, rendendo difficile sapere quante informazioni immagazzina ciascuna sinapsi.
Lo studio ha poi utilizzato la teoria dell’informazione, un modo matematico di affrontare la trasmissione dei dati in un sistema, oltre a scoprire la quantità di rumore presente. Oggetto di analisi era l’ippocampo di un ratto, importante per la formazione della memoria e dell’apprendimento. Le coppie di sinapsi del roditore erano “vicine” e si attivavano in risposta allo stesso tipo e quantità di segnali cerebrali. Si è poi scoperto che lo stesso stimolo rendeva le coppie più forti o più deboli nella stessa misura: in altre parole, il cervello è molto preciso quando si tratta di regolare la forza di ciascuna sinapsi. Più specificamente, ciascuna sinapsi dell’ippocampo può immagazzinare tra 4,1 e 4,6 bit di informazioni, molto più di quanto si credesse in precedenza. Sarà ancora necessario indagare ulteriormente su altre aree del cervello dei roditori e, successivamente, dell’uomo per sapere come la scoperta potrà essere applicata alla nostra specie, ma il progresso è importante per la scienza dell’organo. Poiché l’età e le malattie compromettono le connessioni cerebrali, conoscere meglio il funzionamento del cervello potrebbe aiutare a diagnosticare e curare le malattie degenerative in modo più efficace in futuro.
Fonte:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38658027/#full-view-affiliation-4
