Cervello: la nostra memoria cambia con il modo in cui impariamo

Lo spiega uno studio pubblicato su Nature Communications: i percorsi neurali del nostro cervello, quando impariamo qualcosa di nuovo, cambiano in base al modo in cui impariamo.

Lo studio, realizzato da ricercatori dell’università di Oxford, Gran Bretagna, è stato pubblicato il 20 ottobre 2019 su Nature Communications volume 10, 4835, con il titolo Multiple associative structures created by reinforcement and incidental statistical learning mechanisms. Strutture associative multiple create da rinforzi e meccanismi di apprendimento statistico incidentale. La ricerca è stata condotta da studiosi del Dipartimento di Psicologia Sperimentale, del Wellcome Center for Integrative Neuroimaging – WIN, e del Dipartimento di Neuroscienze cliniche di Nuffield.

I ricercatori hanno scoperto che il modo in cui memorizziamo le nuove informazioni che apprendiamo e le nuove abilità, e l’area del cervello in cui sono registrate, cambia con il cambiare del modo in cui apprendiamo. Tramite uno scanner MRI hanno osservato i cambiamenti in alcune zone del cervello che sono associate all’apprendimento e alle esperienze. I partecipanti volontari, divisi in due differenti sessioni, eseguivano in modi diversi le stesse attività, che prevedevano pure una ricompensa.

Gli studiosi hanno verificato che i cambiamenti nei percorsi neurali associati all’apprendimento, differivano in base al diverso modo in cui i volontari avevano imparato le nuove informazioni e le nuove  abilità.

Miriam Klein Flugge del Dipartimento di Psicologia Sperimentale, ha affermato: “Sappiamo che gli esseri umani possono imparare in diversi modi. A volte impariamo semplicemente osservando le relazioni nel mondo, come l’apprendimento del layout di una nuova città o le relazioni tra le persone. Ma un altro modo di imparare è fissare obiettivi particolari, come i bambini che imparano a usare i giocattoli per tentativi ed errori”.

“Questa ricerca – ha spiegato Miriam Klein Flugge – mostra che abbiamo più reti nel cervello che ci aiutano a memorizzare le conoscenze o le associazioni apprese, il che significa che il danno a una parte del cervello lascerà comunque disponibili meccanismi alternativi per l’apprendimento”. I ricercatori hanno pure verificato “che alcune di queste conoscenze sono molto persistenti e il cervello non se ne dimentica anche quando diventa irrilevante, mentre le conoscenze acquisite attraverso meccanismi di apprendimento alternativi sono più flessibili e possono essere più facilmente modificate in nuove conoscenze.”

Il nostro cervello può quindi imparare in modi differenti, ha spiegato la ricercatrice “questi molteplici meccanismi di apprendimento si basano sullo sforzo concertato di più reti cerebrali diverse”. Inoltre è più facile dimenticare qualcosa quando lo si è semplicemente osservato, invece di aver sperimentato una esperienza con un coinvolgimento diretto

Miriam Klein-Flugge ha sottolineato che “è noto che sa positivo che il nostro cervello continui a imparare cose nuove per tutta la vita. Ragione per cui comprendere i diversi modi in cui apprendiamo e immagazziniamo conoscenza potrebbe essere utile e aiutare ciascuno di noi a scoprire quale modo di apprendimento ci si adatta meglio”.

Gli autori della ricerca sono Miriam C. Klein Flugge, Marco K. Wittmann, Anna Shpektor, Daria E. A. Jensen e Matthew F. S. Rushworth. Vedi pure, dal sito dell’università di Oxford: How our brains remember things depends upon how we learn them. Come i nostri cervelli ricordano le cose dipende da come le impariamo.

L’abstract dell’articolo.

L’apprendimento della struttura del mondo può essere guidato dal rafforzamento, ma si verifica anche incidentalmente attraverso l’esperienza. La teoria dell’apprendimento per rinforzo ha fornito informazioni su come gli errori di previsione guidano gli aggiornamenti nelle credenze, ma è stata prestata meno attenzione alle conoscenze risultanti da tale apprendimento. Qui contrastiamo le strutture associative formate attraverso il rafforzamento e l’esperienza delle statistiche delle attività.

Il neuroimaging BOLD in volontari umani mostra rigide rappresentazioni di sequenze premiate nel polo temporale e nella corteccia orbito frontale posteriore, che sono costruite all’indietro dalla ricompensa. Al contrario, la corteccia prefrontale mediale e una regione di confine ippocampo – amigdala portano conoscenze relative alla ricompensa, ma anche una conoscenza statistica flessibile del modello di attività attualmente rilevante.

Stranamente, lo striato ventrale codifica le risposte agli errori di predizione, ma non la piena conoscenza delle attività derivate da RL o statisticamente. In sintesi, le rappresentazioni della conoscenza delle attività sono derivate da più processi di apprendimento che operano a diverse scale temporali associate a regioni anatomiche parzialmente sovrapposte e parzialmente specializzate.