Memoria e attenzione: il ruolo dell’ippocampo e la capacità del cervello di adattarsi ai danni neurologici

Uno studio coordinato dall’Università di Pavia e pubblicato su «Proceedings of the National Academy of Sciences» (PNAS) rivela il ruolo dell’ippocampo nei meccanismi attraverso cui la memoria guida l’attenzione. La ricerca mostra inoltre come il cervello possa riorganizzarsi per preservare questa funzione anche in presenza di danni neurologici legati all’epilessia.

Quante volte, proprio mentre stiamo per uscire di casa, ci domandiamo dove abbiamo lasciato le chiavi e poi riusciamo a trovarle rapidamente? Quello che sembra un gesto banale è in realtà il risultato di un sofisticato lavoro del cervello, in cui memoria e attenzione operano in stretta sinergia. In una frazione di secondo recuperiamo l’informazione sulla posizione delle chiavi e orientiamo lo sguardo verso il luogo in cui è più probabile trovarle. La memoria, infatti, non si limita a conservare le informazioni: le rende disponibili quando necessario per guidare la percezione e rendere più efficiente la ricerca degli oggetti nell’ambiente.

Lo studio Structural features of the hippocampus covary with memory-guided attention depending on the side of hippocampal sclerosis, appena pubblicato e coordinato dal professor Gerardo Salvato del Dipartimento di Scienze del Sistema Nervoso e del Comportamento dell’Università di Pavia, dimostra che questa capacità dipende dall’integrità di specifiche regioni cerebrali, in particolare dell’ippocampo sinistro, una piccola struttura situata nelle profondità del cervello e nota per il suo ruolo nei processi di memoria. I risultati mostrano inoltre che questa capacità è associata all’integrità dei neuroni presenti nei sottocampi CA1 e CA2/CA3 dell’ippocampo.

Ma cosa accade quando queste regioni vengono colpite da una malattia neurologica? Lo studio offre una risposta sorprendente. Nei pazienti con epilessia farmacoresistente associata a sclerosi dell’ippocampo sinistro, il cervello sembra infatti in grado di riorganizzarsi. Per preservare questa funzione cognitiva e limitare le conseguenze del danno, l’ippocampo controlaterale, quello destro, può assumere un ruolo compensatorio, contribuendo a sostenere processi che normalmente dipendono dalla struttura danneggiata.

«Comprendere come il cervello riesca a preservare alcune funzioni cognitive nonostante la presenza di un danno è una delle sfide più importanti delle neuroscienze moderne. I nostri risultati suggeriscono che, in presenza di un danno all’ippocampo sinistro, l’ippocampo controlaterale possa contribuire a sostenere i processi attraverso cui la memoria orienta l’attenzione verso le informazioni rilevanti nell’ambiente», spiega il professor Gerardo Salvato.

I risultati aggiungono nuove conoscenze alla comprensione della plasticità cerebrale, ossia della capacità del cervello di riorganizzare le proprie funzioni in risposta a una lesione o a una malattia. Si tratta di un meccanismo adattativo fondamentale che consente di preservare, almeno in parte, le funzioni cognitive potenzialmente compromesse dal danno neurologico.

Lo studio è stato finanziato dal Ministero della Salute nell’ambito del programma Ricerca Finalizzata Giovani Ricercatori 2019 ed è stato coordinato dal professor Gerardo Salvato del Dipartimento di Scienze del Sistema Nervoso e del Comportamento dell’Università di Pavia, Principal Investigator del progetto. La ricerca è stata condotta presso l’ASST Grande Ospedale Metropolitano Niguarda di Milano, con la partecipazione della professoressa Gabriella Bottini, docente dello stesso Dipartimento e direttrice del Centro di Neuropsicologia Cognitiva, in collaborazione con il Centro di Chirurgia dell’Epilessia dell’ospedale.

Al progetto hanno inoltre contribuito ricercatrici e ricercatori appartenenti a una rete di collaborazione nazionale e internazionale, tra cui la professoressa Manuela Berlingeri dell’Università di Urbino, co-Principal Investigator del progetto, e la professoressa Kia Nobre della Yale University.