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Memoria, 10 volte più "capace" del previsto

Scoperto il segreto dell'efficienza energetica del cervello

La capacità del cervello di immagazzinare informazioni potrebbe essere 10 volte più elevata di quanto si credesse. È quanto emerge da uno studio pubblicato sulla rivista eLife dai ricercatori del Salk Institute for Biological Studies di La Jolla (Usa) e dell'Università del Texas di Austin (Usa). Secondo gli esperti, la scoperta potrebbe spiegare il motivo per cui il cervello riesce a svolgere prestazioni elevate, impiegando poca energia. “Questa è una vera e propria notizia bomba nel campo delle neuroscienze - spiega Terry Sejnowski, che ha coordinato l'indagine -. Abbiamo scoperto la chiave per sbloccare il meccanismo in base al quale i neuroni dell'ippocampo ottengono prestazioni elevate impiegando poca energia”. 

 

Nel corso della ricerca, gli scienziati hanno costruito due modelli tridimensionali dell'ippocampo - il centro del cervello responsabile della memoria - di un topo. Il primo a grandezza normale, il secondo a livello nano-molecolare. L'esperimento ha dimostrato che le dimensioni delle diverse sinapsi - le strutture che consentano la comunicazione tra i neuroni e le altre cellule – differiscono al massimo dell'8%. Questo, a sua volta, ha permesso di calcolare che i formati delle connessioni sinaptiche potrebbero arrivare a circa 26 categorie. In precedenza si pensava fossero molte di meno. 

 

Gli scienziati si aspettavano che le sinapsi sarebbero state più o meno simili in termini di dimensioni. Sono, quindi, rimasti sorpresi nello scoprire che queste strutture erano quasi identiche. “Siamo stati sorpresi di scoprire che la discordanza nelle dimensioni delle coppie di sinapsi erano molto piccole, in media, differivano solo di circa l'8% - osserva Thomas M Bartol Jr, co-autore dello studio -. Nessuno pensava che la differenza sarebbe stata così piccola. I nostri dati suggeriscono che il numero delle dimensioni delle sinapsi è 10 volte maggiore di quanto credessimo”. 

 

In termini informatici, 26 formati di sinapsi corrispondono a circa 4,7 bit di informazione. In precedenza, si riteneva che il cervello fosse capace di immagazzinare solo uno o due bit di memoria a breve e lungo termine nell'ippocampo. La scoperta offrirebbe una spiegazione della sorprendente efficienza energetica del cervello. Il cervello di una persona adulta sveglia genera solo circa 20 watt di potenza continua – che equivale al consumo di una lampadina molto fioca. Secondo gli studiosi, grazie a queste informazioni potrebbe essere possibile costruire computer di altissima precisione e a basso consumo energetico. 

di redazione
Pubblicato il 29/02/2016

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