Lo stress permette al cervello di imparare ma impedisce di pensare in modo logico

Il cervello umano è un incredibile elaboratore in grado di prendere le conoscenze preesistenti, come vecchi ricordi ed esperienze, e di intrecciarle con le informazioni appena acquisite per aiutarci a trarre conclusioni e prendere decisioni cruciali per affrontare la vita di tutti i giorni. Se una volta mangiare qualcosa ti ha fatto stare male, la volta successiva che ti imbatti nello stesso alimento, il tuo cervello invia segnali di allarme invitandoti ad evitarlo, nel caso in cui la storia si ripeta.

Spesso lo diamo per scontato, ma fattori quotidiani come lo stress possono silenziosamente interferire con questi processi. Uno studio recente ha scoperto che lo stress acuto può compromettere la capacità del cervello di collegare ricordi correlati e trarre conclusioni logiche.

Lo stress psicosociale ha alterato il modo in cui l’ippocampo, il centro cerebrale deputato alla memoria, all’apprendimento e alle emozioni, collega i ricordi. Non ha impedito alla persona di apprendere cose nuove, ma ha ridotto significativamente la capacità di riattivare vecchi ricordi dopo aver incontrato nuove informazioni, rendendo più difficile stabilire connessioni tra eventi correlati.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Science Advances .

Lo stress e i suoi effetti collaterali

Lo stress può essere invisibile, ma i suoi effetti sul corpo e sulla mente possono essere profondi. La ricerca dimostra che può contribuire all’ipertensione, alle malattie cardiache, ai problemi digestivi, all’ansia, alla depressione e persino a problemi di memoria. Nel tempo, lo stress cronico può anche indebolire il sistema immunitario, rendendo il corpo più vulnerabile alle malattie.

In sostanza, la memoria è la capacità di richiamare informazioni, ma è molto più cruciale in quanto ci aiuta a plasmare le nostre decisioni, le nostre relazioni e il nostro senso di identità. Lo stress acuto può rafforzare il modo in cui i ricordi vengono immagazzinati, indebolendo al contempo la flessibilità con cui vengono richiamati. La maggior parte delle ricerche sullo stress e sulla memoria si è concentrata su questi due processi, ma le prime evidenze suggeriscono che lo stress possa influenzare anche la flessibilità con cui i ricordi vengono utilizzati.

Sebbene la memorizzazione e il recupero dei ricordi siano stati ampiamente studiati, si sa molto meno su come lo stress influenzi la capacità del cervello di collegare esperienze correlate e trarne inferenze.

Mappatura della memoria

Per comprendere meglio questo fenomeno, i ricercatori di questo studio hanno condotto un esperimento di due giorni con 121 volontari sani. I partecipanti sono stati divisi in due gruppi: un gruppo sottoposto a stress e un gruppo di controllo. Il primo giorno, entrambi i gruppi sono stati sottoposti a risonanza magnetica per aiutare i ricercatori a identificare le firme neurali specifiche per diverse categorie di immagini, come volti, animali o forme. Successivamente, sono state mostrate loro 24 coppie di immagini A-B, in cui il volto/la scena di ciascun partecipante era abbinato a uno specifico animale.

Il secondo giorno, il gruppo sottoposto a stress ha partecipato al Trier Social Stress Test, che comprendeva una simulazione di colloquio di lavoro e complessi compiti di calcolo mentale. Il gruppo di controllo, invece, ha svolto compiti semplici come calcoli aritmetici e la preparazione di un discorso sulla loro ultima vacanza o sul libro che avevano letto. Dopo i compiti, tutti i partecipanti hanno imparato nuove coppie B-C all’interno di uno scanner per risonanza magnetica. Queste coppie utilizzavano lo stesso elemento centrale, l’animale del primo giorno, ma lo collegavano a un nuovo elemento, un oggetto. I ricercatori hanno anche monitorato la frequenza cardiaca dei pazienti per misurare lo stress e raccolto campioni di saliva per misurare i livelli dell’ormone dello stress, il cortisolo.

Come test finale, a tutti è stato chiesto di collegare i volti o le scene originali (A) con i nuovi oggetti (C). Sebbene non avessero mai visto A e C insieme, entrambi erano collegati attraverso l’animale. I ricercatori hanno scoperto che lo stress acuto impediva al cervello di collegare i punti tra esperienze correlate, rendendo difficile connettere A con C.

Le scansioni cerebrali hanno rivelato che nelle persone calme e sane, l’ippocampo riproduceva automaticamente i vecchi ricordi quando apprendeva qualcosa di correlato, mentre negli individui stressati questa riproduzione era molto più debole. Nel gruppo stressato, i ricercatori hanno anche osservato un processo chiamato differenziazione, in cui l’ippocampo trattava gli eventi correlati come file completamente separati anziché collegarli. Questo effetto era particolarmente pronunciato per i ricordi emotivamente positivi.

I risultati dimostrano chiaramente che lo stress acuto ostacola un meccanismo chiave di integrazione della memoria, con possibili implicazioni più ampie che vanno dal rendimento degli studenti in situazioni di esame stressanti alla precisione con cui i testimoni oculari ricordano gli eventi sotto la pressione di un interrogatorio, fino alle prestazioni sul posto di lavoro.

Studi futuri con campioni più ampi e diversificati potrebbero contribuire a svelare i meccanismi alla base del legame tra stress e memoria, guidando cambiamenti sistematici in ambito educativo e legale, nonché nelle terapie per le patologie psichiatriche che comportano deficit di integrazione della memoria.

Abstract

L’integrazione di eventi correlati nella memoria è essenziale per costruire una conoscenza che vada oltre l’osservazione diretta e consenta un’inferenza flessibile. In questo studio, dimostriamo che lo stress acuto compromette l’inferenza riducendo il grado di riattivazione dei ricordi passati durante il nuovo apprendimento e portando alla loro differenziazione, anziché integrazione, nell’ippocampo. I partecipanti allo studio hanno appreso associazioni AB il primo giorno e sono stati sottoposti a una manipolazione di stress o di controllo prima di apprendere associazioni BC sovrapposte il secondo giorno, con successiva valutazione dell’inferenza AC. Abbiamo dimostrato che lo stress riduce la riattivazione ippocampale degli elementi A durante l’apprendimento BC e che una minore riattivazione è direttamente correlata a un’inferenza AC compromessa. L’analisi della similarità rappresentazionale ha rivelato che lo stress aumenta la dissimilarità neurale tra gli elementi A e C sovrapposti nell’ippocampo, indicando una differenziazione dei pattern e una rappresentazione come eventi discreti. I nostri risultati dimostrano che lo stress acuto ostacola un meccanismo chiave di integrazione della memoria, con ampie implicazioni in ambito educativo, legale e clinico.

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