Ku Yixuan丨Vuoi "vivere nel presente" con soli 5 minuti di memoria?

"Immaginate se non avessimo un ippocampo. Non saremmo in grado di formare nuovi ricordi a lungo termine, ma avremmo comunque ricordi a breve termine, che ci consentirebbero di vivere nel momento presente."

Il mio amico Ku Yi Xuan

Professore di psicologia, Università Sun Yat-sen

Ciao a tutti, sono Ku Yixuan, della Sun Yat-sen University. Oggi voglio condividere con voi qualcosa sui ricordi e sulle emozioni.

Prima di tutto vorrei farti una domanda. Ti ricordi cosa hai mangiato a pranzo domenica scorsa? Questa domanda sembra difficile.

Vorrei cambiare la domanda. Qual è la cosa più indimenticabile della tua vita? Forse ricorderete rapidamente le cosiddette quattro grandi gioie della vita e gli eventi tristi a cui abbiamo assistito insieme. Perché questi momenti di grande dolore e gioia lasciano ricordi così profondi nella nostra mente? Ecco di cosa vogliamo parlarvi oggi.

Vuoi "vivere il presente" con soli 5 minuti di memoria?

Proprio come la ferita guarisce dopo che siamo stati feriti, ma in seguito tornerà a pruriginare e continueremo a volerla grattare; lo stesso vale per i ricordi dolorosi. A tarda notte, i ricordi dolorosi riaffioreranno e potremmo non riuscire ad addormentarci. Nei casi più gravi, può addirittura portare a disturbi da stress post-traumatico e problemi mentali. Questi ricordi dolorosi sono così indimenticabili: esiste un modo per cancellarli?

Uomini in nero

Non so se avete visto "Men in Black". In questo film gli agenti utilizzeranno la cancellazione della memoria. Con un lampo di luce e un "clic", i ricordi delle persone che li circondano per un certo periodo di tempo scompariranno e non ricorderanno cosa è successo poco fa.

Ma d'altro canto scopriamo che mantenere la memoria è molto difficile. Immaginate, impareremo un sacco di nuove conoscenze in classe. Ma se non ripassi, al momento dell'esame finale avrai pochi ricordi delle conoscenze acquisite.

I ricordi sono fugaci e abbiamo bisogno di rivederli costantemente per consolidarli. Naturalmente, possiamo estendere gradualmente il tempo per ogni revisione, iniziando con un giorno, per poi ripetere la revisione dopo un mese e infine ripetere la revisione dopo un anno. Dopodiché, i frammenti che rimangono nella nostra mente per un breve periodo formeranno la memoria a lungo termine e saranno meno facili da dimenticare.

Il consolidamento della memoria dipende dall'ippocampo

Perché quando diventi vecchio riesci ancora a ricordare le conoscenze che hai imparato da bambino? In realtà, questo è il lavoro di una struttura magica nel cervello: l'ippocampo, che determina il processo di consolidamento della memoria a breve termine in quella a lungo termine.

Immagina cosa succederebbe se le persone non avessero l'ippocampo? In questo caso sarebbe impossibile formare nuovi ricordi a lungo termine, ma avremmo comunque ricordi a breve termine, quindi diventeremmo persone che vivono nel presente. Al giorno d'oggi tutti sono molto alla moda e ricercano la sensazione di "vivere il momento presente". Ma nella storia c'è stata davvero una persona del genere, che ha vissuto nel "presente".

Enrico Molaison (1926–2008)

Negli anni '50 c'era un paziente di nome Henry Molaison, nome in codice "HM" prima della sua morte. HM soffre di epilessia fin dall'infanzia. Quando si verifica un attacco, ha schiuma alla bocca e le sue mani si contraggono, il che è pericoloso per la vita. Così i medici individuarono la parte del cervello che causava le crisi e la asportarono: l'ippocampo.

Dalle immagini soprastanti si può vedere che il cervello della persona normale nella foto a destra è pieno, mentre nella foto a sinistra entrambi i lati dell'ippocampo nel cervello di HM sono stati tagliati via, lasciando uno spazio vuoto. Cosa succede dopo la rimozione dell'ippocampo?

Dopo aver perso l'ippocampo, le persone non possono formare memorie a lungo termine, ma il loro QI è normale

Il medico scoprì che la sua intelligenza era normale e addirittura superiore al QI medio delle persone comuni. Il medico chiese a Sua Maestà di ricordare eventi della sua infanzia, come ad esempio chi era il presidente degli Stati Uniti in un certo anno, e lui riuscì a ricordarli chiaramente. Ma Sua Maestà non fu in grado di formare nuovi ricordi. Non riusciva a riconoscere i medici e gli infermieri che lo avevano operato. Certo, avrebbe potuto ricominciare a conoscerli, ma dopo cinque minuti li avrebbe dimenticati di nuovo.

Queste storie sono state inserite nelle trame dei film. Ad esempio, in "Memento" e "50 volte il primo bacio" ci sono trame in cui il protagonista deve ripetutamente conoscere amici e parenti. Pensaci un attimo: vuoi provare questa sensazione di "vivere nel presente"?

La domanda successiva è: cosa significano per noi le emozioni?

Amigdala

Negli anni '90, un'altra paziente molto famosa, di nome SM, aveva perso parte del cervello a causa della proteinosi fosfolipidica. La regione cerebrale mancante è chiamata amigdala, una piccola area a forma di mandorla situata davanti all'ippocampo.

Controllo normale (sinistra) e SM (destra)

Come si può vedere dalle immagini della risonanza magnetica, l'amigdala di SM è mancante. Dopo aver perso quest'area del cervello, divenne meno impavida rispetto alle persone normali. Il motivo per cui a molte persone piace guardare film horror è per mettersi alla prova, ma i film horror sono diversi. Si sente interessante, curiosa ed eccitata quando guarda un film horror, ma non prova la paura che provano la maggior parte delle persone.

SM perse la paura, ma provò ancora le altre emozioni. Noi cinesi abbiamo un vecchio detto che dice "sette emozioni e sei desideri", che includono gioia, rabbia, tristezza, paura, amore, odio e desiderio. Il medico le ha fatto un test e le ha chiesto di disegnare le emozioni di base, tra cui felicità, rabbia, tristezza, disgusto e sorpresa. Non ebbe problemi a disegnare l'unica emozione che non riusciva a esprimere. Se avesse dovuto disegnare la paura, avrebbe potuto disegnare solo un'immagine come quella nell'angolo in basso a sinistra, un bambino che gattona con i capelli ritti. Questo è ciò che lei intende per paura.

La sua paura della perdita le ha donato alcuni tratti inaspettati, come la cordialità. La maggior parte delle persone mantiene la distanza interpersonale quando socializza, fatta eccezione per le persone a noi più vicine. Quando parliamo con altre persone, manteniamo sempre una certa distanza. Abbiamo un vecchio detto che dice "guardarsi l'un l'altro con stupore", ma SM non avrà questo problema. Anche se si trova faccia a faccia con altre persone a una distanza molto ravvicinata, non si sentirà in imbarazzo.

Anche la mancanza di paura le causò molti problemi, perché non provava affatto paura. Nonostante si sia trovata più volte ad affrontare gangster armati di coltelli e pistole, non ha mai avuto paura e ha rischiato di morire per questo.

Possiamo vedere che nella classificazione di base delle emozioni ci sono molte più emozioni negative che positive. Naturalmente, ogni emozione ha le sue forze motrici, che sono le modalità su cui facciamo affidamento per sopravvivere. Le emozioni positive sono la motivazione che ci spinge a fare le cose, ma anche le emozioni negative sono capacità molto importanti che abbiamo sviluppato.

Ad esempio, la paura può tenerti lontano dal pericolo, il disgusto può tenerti lontano dal cibo avvelenato, la rabbia può stabilire relazioni paritarie tra le persone e la tristezza può avvicinare le persone. Quindi, anche se le emozioni negative ci mettono a disagio, sono molto importanti nel processo evolutivo e non possiamo perderne nessuna.

In che modo le emozioni influenzano la nostra memoria? In parole povere, si tratta dell'interazione tra le due aree di cui abbiamo appena parlato: l'ippocampo e l'amigdala.

Ad esempio, la maggior parte delle persone è più colpita dai film horror, ma non altrettanto dai documentari. Perché? I ricercatori hanno condotto un esperimento in cui hanno chiesto ai soggetti di guardare un nuovo video e poi hanno verificato quanto riuscivano a ricordare. Il grafico a barre in basso a destra è il risultato del test.

Possiamo vedere che il riquadro rosso mostra il processo di test che prevede la riproduzione prima di un film horror e poi di un documentario. Durante questo processo, la precisione della memoria dei due film non è molto diversa ed è relativamente più elevata rispetto agli altri. Il riquadro blu mostra il processo di test che prevede la riproduzione prima di un documentario e poi di un film horror. La precisione della memoria nei film horror è maggiore di quella nei documentari. Il riquadro blu scuro mostra il processo di test della riproduzione di due documentari. La precisione della memoria di entrambe le pellicole è relativamente bassa.

I risultati hanno mostrato che quando veniva riprodotto lo stesso documentario, se prima veniva proiettato un film horror, le emozioni dei soggetti venivano risvegliate e la loro memoria relativa migliorava.

Perché una tale eccitazione emotiva porta a una migliore memoria? Lo studio ha scoperto che nelle situazioni in cui sono presenti cornici rosse e blu, la connessione tra l'ippocampo umano e l'amigdala è relativamente più forte. Le emozioni negative generate dai soggetti hanno potenziato l'effetto dell'amigdala sull'ippocampo, rendendo la nostra memoria più profonda.

Sappiamo ormai che le emozioni influenzano il processo di consolidamento della memoria a breve termine in quella a lungo termine, grazie all'azione dell'amigdala sull'ippocampo. Per rispondere alla domanda precedente, quando la memoria a breve termine non è ancora stata consolidata, le emozioni avranno un impatto sulla formazione della memoria? Ecco su cosa si concentra il nostro laboratorio.

Il primo passo è sviluppare strumenti per misurare la memoria a breve termine. Cosa pensi della capacità della tua memoria a breve termine? Proviamo a vedere quanti numeri riesci a ricordare in dieci secondi.

In realtà, questa stringa di numeri è pi greco - 3,1415926535897932384. Quando si tratta di memorizzare numeri, la maggior parte delle persone riesce a ricordare in media 7 numeri, alcuni fino a 9 e altri solo 5, quindi questo è il limite massimo della capacità della memoria a breve termine.

Poiché la capacità media è 7, eseguiamo un test di linea. Ci sono 6 linee in totale. Si prega di prestare attenzione alle loro indicazioni.

Ora, cerchiamo di capire se questa immagine è cambiata? Ho la sensazione che ci sia un cambiamento. Quale linea è cambiata?

La maggior parte delle persone potrebbe non aver notato il cambiamento, ma in realtà la direzione della linea nell'angolo in basso a sinistra è cambiata. Possiamo concludere che se si tratta di memoria per immagini, la nostra strategia di codifica sarà limitata e diventerà più difficile ricordarla. Al momento, la nostra capacità di memoria a breve termine è in realtà solo di 4±1 e possiamo ricordare solo circa 4 direzioni di linea.

Perché il cervello ha così tanti neuroni ma riesce a ricordare solo così poche informazioni in un breve lasso di tempo? Questa è una domanda aperta e non c'è ancora risposta. Gli studi hanno dimostrato che le aree cerebrali coinvolte nell'immagazzinamento della memoria a breve termine sono numerose aree della corteccia cerebrale, tra cui la corteccia prefrontale, la corteccia parietale, la corteccia occipitale, ecc.

Lobo frontale (sinistra), lobo parietale (centro) e corteccia sensoriale (destra)

Le aree in cui si vedono questi punti luminosi rossi sono quelle che si attivano quando la nostra memoria a breve termine è attiva. Dopo che il cervello ha acquisito le informazioni della memoria a breve termine, queste vengono consolidate nella nostra corteccia attraverso l'ippocampo per formare la memoria a lungo termine. Questo è il processo di consolidamento dalla memoria a breve termine alla memoria a lungo termine.

Quindi, quando la capacità della memoria a breve termine raggiunge il suo limite? Come potete vedere, il grafico a linee sulla destra mostra i cambiamenti nella capacità della memoria a breve termine. Quando memorizziamo un oggetto, l'attività della nostra corteccia parietale è rappresentata dalla linea blu. Se memorizziamo due oggetti, la linea di attività della corteccia parietale sarà più grande e diventerà una linea verde. Se memorizziamo tre oggetti, l'attivazione aumenterà ulteriormente e diventerà una linea rossa. Tuttavia, quando si tratta di più di quattro oggetti, la linea di attività della corteccia parietale avrà difficoltà a continuare ad aumentare. A questo punto la capacità della nostra memoria a breve termine ha raggiunto il suo limite massimo e non riusciamo più a ricordare altri oggetti.

Questo potrebbe essere un fattore chiave nel limitare la capacità di memoria, ma esiste un nesso causale tra attività cerebrale e comportamento? Ogni giorno sentiamo il canto del gallo e vediamo sorgere il sole, ma possiamo dire che il canto del gallo fa sorgere il sole? Solo se il sole non sorge quando non c'è il gallo possiamo dimostrare la causalità.

Abbiamo condotto un esperimento in cui abbiamo stimolato la corteccia parietale per vedere se potevamo modificare la capacità di memoria. I risultati delle nostre ultime ricerche dimostrano che la stimolazione elettrica della corteccia parietale può migliorare la capacità di memoria a breve termine. Sembra che l'attività della corteccia parietale limiti la capacità della memoria a breve termine.

La corteccia parietale determina la capacità di memoria a breve termine

Tutti sanno che le domande a scelta multipla sono semplici, mentre le domande a spazi vuoti da riempire e quelle a risposta breve sono più difficili. Se ti chiedessi di ricordare un concetto, ti sarebbe più difficile scriverlo? Possiamo allora fare un ulteriore passo avanti e chiederci: cosa determina l'accuratezza della memoria? Come misuriamo la precisione della memoria? È sempre la stessa domanda del test, ma questa volta devi riempire la riga mancante nel cerchio nell'angolo in alto a destra.

L'accuratezza della memoria di ogni persona è diversa. Se lo ricordano, si formerà una distribuzione gaussiana attorno al valore corretto (distribuzione di von Mises sulla circonferenza). Se dimenticano, faranno scelte casuali, che formeranno una distribuzione uniforme. Possiamo quindi misurare l'accuratezza della memoria attraverso questo modello comportamentale. Dov'è la rappresentazione cerebrale di questa misura di accuratezza? Abbiamo chiesto ai soggetti di sdraiarsi in un sistema di risonanza magnetica funzionale per completare il test e registrare la loro attività cerebrale.

L'attività LOC determina l'accuratezza della memoria

Possiamo osservare che quanto più forte è l'attività nel complesso occipitale laterale (LOC) nella regione occipitale del cervello, tanto maggiore è l'accuratezza della memoria misurata dal punto di vista comportamentale. Andando oltre, combinando metodi di apprendimento automatico e misurazioni tramite risonanza magnetica funzionale, possiamo decodificare la curva di rappresentazione della memoria.

Perché fare questo? Una volta determinate le tracce della memoria e la forma della rappresentazione della memoria, possiamo modificarla ulteriormente. Grazie a studi condotti sugli animali, i ricercatori sono riusciti a individuare la posizione specifica delle cellule della memoria e a individuare i loro schemi di attivazione. Gli scienziati stanno anche utilizzando metodi di optogenetica e biochimica molecolare per cercare di riscrivere i ricordi. Forse in futuro la luce in grado di cancellare specifici ricordi potrebbe apparire anche negli esseri umani.

In che modo le emozioni influenzano la memoria a breve termine? Con il metodo sopra descritto possiamo misurarlo. Per prima cosa abbiamo chiesto ai soggetti di guardare una serie di foto, alcune delle quali erano positive e altre negative e terrificanti, e poi abbiamo chiesto loro di completare il test della linea.

Le emozioni negative influenzano l'accuratezza della memoria a breve termine

Poi abbiamo scoperto che quando ricordiamo 2 o 4 cose, riusciamo a farle molto bene, e le emozioni non hanno alcun effetto. Come mostrato in Load2 e Load4 nel grafico a barre sopra, le tre colonne delle emozioni neutre, negative e positive sono simili. Ma cosa succede se il numero di cose che dobbiamo ricordare supera il limite della nostra capacità di memoria, ad esempio se dobbiamo ricordare 6 elementi? In questo periodo abbiamo scoperto che le emozioni negative possono effettivamente migliorare la precisione della memoria dei soggetti.

Sia le emozioni positive che quelle negative aumentano l'attività dell'amigdala

Perché sta succedendo questo? Studi condotti mediante risonanza magnetica hanno dimostrato che sia le emozioni positive che quelle negative possono aumentare l'attivazione dell'amigdala.

Solo le emozioni negative migliorano la rappresentazione della memoria a breve termine

Tuttavia, se utilizziamo metodi di apprendimento automatico per osservare i cambiamenti nella rappresentazione della memoria durante l'intero processo, attraverso dati sperimentali nel vicino infrarosso, solo le emozioni negative possono rafforzare le tracce mnestiche.

La relazione interattiva tra emozione e memoria a breve termine

Nel nostro studio abbiamo anche scoperto che la rete emozionale (aree come l'amigdala e l'insula) ha un impatto significativo sull'attività della rete cerebrale della memoria (aree come il lobo frontale, il lobo parietale e l'intero lobo), modificando così il nostro comportamento.

Infine, vorrei condividere con voi gli esempi e le poesie di Du Fu. La vita di Du Fu fu davvero tragica. Fu sfollato e provò molte emozioni negative, ma le poesie che scrisse sono così belle e le sue osservazioni così meticolose. Nei suoi "Pensieri di primavera" scrisse: "I fiori versano lacrime quando sono tristi e gli uccelli mi fanno tremare il cuore quando mi sento separato".

Le emozioni rendono la memoria di una persona profonda e vivida. Ognuno di noi dovrebbe imparare a padroneggiare le proprie emozioni e ad accettare quelle apparentemente negative. Forse ti porteranno un cambiamento positivo e ti renderanno più forte e migliore sotto certi aspetti. Che ognuno di noi diventi un colorista delle emozioni e rendi i propri ricordi più vividi e belli.

Grazie a tutti!

Gli articoli e i discorsi rappresentano solo il punto di vista dell'autore e non rappresentano la posizione del Gezhi Lundao Forum.