Memoria ippocampale e ritmo theta

Memory is the psychic ability to preserve various information. This study offers a complete view not only on what memory is and what are the main processes that characterize it but also on the crucial role played by the hippocampus. In particular, this study focused on the importance that this brain structure, located in the temporal lobe, has in forming explicit memories and in spatial navigation, behaviors that are strongly correlated with the concept of "theta hippocampal oscillations (θ)" . The most recent studies have shown that theta waves, today, are considered as "traveling waves" that would move in the hippocampus, and not as waves synchronized by the latter. Thanks to the experiments conducted on mice, it has been shown that the neuronal activity moves very fast in the hippocampus, reaching a peak that appears first in an area, then in another and so on, without hitting the hippocampus with a single synchronized pulse. The presence of the traveling waves indicates that the instantaneous output of the hippocampus is organized according to a topographic scheme and represents not a point but a segment in the physical space. The hippocampus plays a crucial role in encoding and storing memories, and it has been shown that, in a gradual manner, the neocortex is also involved in memory maintenance processes. However, the physiological mechanisms of communication between the hippocampus and the neocortex have not yet been fully understood. This "dual" memory system assumes a division of labor between a fast learner (the hyppocampus) capable of rapidly encoding new information, and the neocortex, with its larger storage capacity but more slowly changing connections. To date, however, there is no theory on the consolidation of the memory accepted unanimously. The focus, later, is placed on the dynamics of cortico-hippocampal interactions, describing both communication during active states and communication during sleep. Finally, in the present study, a quick excursus is provided that starts from the first researches that assumed that in human beings there were no theta waves in any way, to the most modern studies conducted on epileptic patients, in which it is shown that in human beings, these sinusoidal waves are present but show different characteristics compared to those shown in rodents. Finally, a recent study was presented, conducted in 2018, which shows the presence of theta waves during real world ambulatory movements.

La memoria è la capacità psichica, comune a molti organismi viventi, di conservare le varie informazioni. Questo studio ha cercato di fornire una visione completa non solo su che cos'è la memoria e quali sono i principali processi che la caratterizzano ma anche sul cruciale ruolo svolto dall'ippocampo. In particolar modo, lo studio si è focalizzato essenzialmente sull'importanza che questa struttura cerebrale, situata nel lobo temporale, ha nel formare le memorie esplicite e nella navigazione spaziale, compiti che sono fortemente correlati con il concetto di ¿oscillazioni theta ippocampali (θ)¿. Gli studi più recenti hanno evidenziato come le onde theta, oggi, vengano considerate come ¿onde viaggianti¿ (dall'inglese traveling waves) che si muoverebbero nell'ippocampo, e non come onde sincronizzate da quest'ultimo. Grazie agli esperimenti condotti sui topi, è stato mostrato che l'attività neuronale si muove molto velocemente nell'ippocampo, raggiungendo un picco che appare prima in un'area, poi in un'altra e così via, senza colpire l'ippocampo con un unico impulso sincronizzato. La presenza delle traveling waves indica che l'output istantaneo dell'ippocampo è organizzato secondo uno schema topografico e rappresenta non un punto ma un segmento nello spazio fisico. L'ippocampo gioca un ruolo cruciale per la codifica e l'immagazzinamento delle memorie ed è stato dimostrato che, in modo graduale, anche la neocorteccia viene coinvolta nei processi di mantenimento della memoria. Tuttavia, i meccanismi fisiologici della comunicazione tra l'ippocampo e la neocorteccia non sono stati ancora compresi del tutto. Questo sistema ¿duale¿ di memoria assume una divisione di sforzi tra l'ippocampo che viene definito un fast learner poiché è in grado di codificare molto rapidamente le nuove informazioni, e la neocorteccia, che presenta una capacità di immagazzinamento più ampia ma è caratterizzata da delle changing connections più lente. Ad oggi, però, non vi è una teoria sul consolidamento della memoria accettata da tutti in modo univoco. Il focus, in seguito, viene posto sulla dinamica delle interazioni cortico-ippocampali, andando a descrivere sia la comunicazione durante gli stati attivi sia la comunicazione durante il sonno. Infine, nel presente studio, viene fornito un rapido excursus che parte dalle prime ricerche che assumevano come negli esseri umani non si verificassero in nessun modo le onde theta, per poi giungere alle più moderne ricerche condotte su pazienti epilettici, in cui viene mostrato che anche negli esseri umani sono presenti queste onde sinusoidali che però mostrano delle caratteristiche differenti rispetto a quelle evidenziate nei roditori. Per ultimo, viene presentato un recente studio, condotto nel 2018, che rivela la presenza delle onde theta durante i movimenti ambulatori nel mondo reale.