Che cos'è la memoria episodica?

La memoria episodica si riferisce alla nostra capacità di ricordare esperienze personali, eventi o «episodi» del nostro passato.

In genere consiste nel ricordare consapevolmente i dettagli relativi a cosa, dove e quando degli eventi che ci sono accaduti. Ad esempio, riuscire a ricordare qual è stata la prima cosa che hai fatto stamattina implica l'uso della memoria episodica. Come vedremo in questo articolo, anche la nostra capacità di ricordare cosa abbiamo mangiato di recente è una forma di memoria episodica.

- Diversi tipi di memoria

Abbiamo molti tipi diversi di memoria, che vengono utilizzati in intervalli di tempo diversi e in compiti diversi.

La memoria episodica fa parte della nostra memoria a lungo termine e comporta la conservazione delle informazioni per un periodo prolungato (che può variare da un minuto a tutta la vita). La nostra memoria episodica degli eventi passati è anche esplicita o "dichiarativa": li ricordiamo consapevolmente. Ciò contrasta con la memoria implicita, che è inconscia. Ad esempio, quando allacciamo le scarpe, la maggior parte di noi non ricorda consapevolmente i singoli passaggi, ma lo fa inconsciamente: stiamo utilizzando una forma di memoria implicita nota come "memoria procedurale".

Fonte: Queensland Brain Institute - URL: https://qbi.uq.edu.au/brain-basics/memory/types-memory

La memoria episodica si distingue inoltre dalla memoria semantica, ovvero la nostra capacità di richiamare alla mente fatti e conoscenze sul mondo. Il fatto di ricordare che la battaglia di Hastings ebbe luogo nel 1066 d.C., ad esempio, fa appello alla memoria semantica. (Guglielmo il Conquistatore, al contrario, avrebbe fatto ricorso alla sua memoria episodica nel ricordare la battaglia!).

- Strutture cerebrali coinvolte nella memoria episodica

Nella memoria episodica sono coinvolte numerose aree cerebrali diverse, tra cui il lobo temporale (mediale), che ospita diverse strutture fondamentali.

Una delle strutture principali situate in profondità nel lobo temporale e coinvolte nella memoria episodica è l'ippocampo. Esso svolge un ruolo importante nella formazione, nell'organizzazione, nella conservazione e nel recupero dei ricordi episodici.

Fonte: Nadel, L., & Hardt, O. (2011). Aggiornamento sui sistemi e sui processi della memoria. Neuropsychopharmacology, 36(1), 251-273.

A riprova della sua importanza nella memoria episodica, è stato dimostrato che i danni all’ippocampo (sia acuti, come quelli causati da un ictus, sia di natura più lieve, come quelli dovuti a infiammazioni o a stress prolungato) compromettono le prestazioni nei compiti relativi alla memoria episodica.

In che modo il ricordo dei pasti recenti influisce sul comportamento alimentare?

Gli studi dimostrano che ricordare ciò che abbiamo mangiato di recente contribuisce a ridurre la quantità di cibo che assumiamo nel corso della giornata.

Ad esempio, in uno studio fondamentale, i partecipanti hanno consumato una quantità prestabilita di pizza a pranzo in laboratorio e sono stati poi invitati a tornare tre ore dopo per partecipare a una degustazione di biscotti. Prima di assaggiare i biscotti, a metà del gruppo è stato chiesto di ricordare e mettere per iscritto le proprie impressioni sulla pizza consumata tre ore prima. All’altra metà è stato chiesto di scrivere le proprie riflessioni su altri argomenti.

Durante la degustazione, i ricercatori hanno monitorato di nascosto il numero di biscotti consumati da ciascun partecipante. È emerso che coloro ai quali era stato chiesto di ricordare il pranzo consumato in precedenza mangiavano un numero significativamente inferiore di biscotti.

È interessante notare che, in alcune varianti dell'esperimento sopra descritto, il ricordo di informazioni non legate al cibo, di attività fisica o di ciò che si è mangiato a pranzo il giorno precedente non sembra influire sull'assunzione di cibo successiva.* Ciò suggerisce che sia proprio la memoria episodica dei pasti recenti a inibire l'assunzione di cibo futura.

(Il grafico sottostante mostra come i soggetti a cui è stato chiesto di ricordare i pasti consumati di recente (ricordo alimentare) assumano una quantità inferiore di biscotti rispetto a quelli a cui è stato chiesto di ricordare eventi non legati al cibo (ricordo non alimentare) e a quelli a cui non è stato chiesto di ricordare nulla (gruppo di controllo). È interessante notare che anche il fatto di pensare a ciò che si intende mangiare più tardi nel corso della giornata (EFT - Episodic Future Thinking) sembra inibire l'assunzione di cibo successiva).

Fonte: Vartanian, L. R., Chen, W. H., Reily, N. M. e Castel, A. D. (2016). L'impatto parallelo della memoria episodica e della riflessione episodica sul futuro sull'assunzione di cibo. Appetite, 101, 31-36.

Allora, perché succede questo?

La risposta è complessa, ma, in termini molto semplici, riguarda il modo in cui il nostro cervello integra diversi segnali provenienti dal nostro corpo e dall'ambiente circostante per regolare la fame e l'appetito.

Come abbiamo già visto in innumerevoli articoli precedenti, il fatto di sentire o meno fame non dipende semplicemente dalla quantità di cibo presente in quel momento nello stomaco. Il nostro corpo dispone di un complesso sistema di ormoni e molecole di segnalazione della sazietà e della fame (come la leptina e la grelina) che agiscono sui circuiti cerebrali (come il sistema della melanocortina) responsabili della regolazione dell’assunzione di cibo e dell’equilibrio energetico.

Questi circuiti interagiscono anche con le proiezioni provenienti dall’ippocampo, ricevendo così informazioni della memoria episodica relative ai nostri pasti recenti. Si ritiene che il ricordo dei pasti recenti funga da utile indicatore dell’attuale disponibilità di nutrienti nel nostro ambiente. Ciò consente al cervello di pianificare il fabbisogno energetico futuro e di regolare di conseguenza la fame, la sazietà (ovvero la sensazione di pienezza) e, più in generale, la nostra motivazione a cercare cibo.

Dal punto di vista evolutivo, è facile capire come questo meccanismo possa essere stato vantaggioso. La capacità di ricordare i pasti recenti e quindi di limitare l'assunzione di cibo successiva potrebbe aver permesso ai nostri antenati di razionare il cibo di conseguenza. Al contrario, l'incapacità di ricordare i pasti recenti potrebbe indicare incertezza riguardo alla provenienza del cibo futuro, costringendoci a cercare ulteriori fonti di cibo.

* I lettori interessati sono invitati a consultarequesto eccellente articolo di sintesi che esamina i vari studi che mettono in relazione la memoria e il comportamento alimentare.

In che modo i deficit di memoria influenzano il comportamento alimentare?

Nella sezione precedente abbiamo visto come il ricordo dei pasti recenti contribuisca a inibire l'assunzione di cibo successiva. Ma vale anche il contrario? In altre parole, interrompere il ricordo dei pasti recenti porta a un aumento dell'assunzione di cibo successiva?

La risposta sembra essere sì.

Diversi studi hanno adottato un approccio in cui i soggetti vengono deliberatamente distratti mentre mangiano, ad esempio facendoli guardare la TV o giocare al computer. Distogliendo l'attenzione dal pasto, queste distrazioni interrompono la codifica della memoria, impedendoci di formare efficacemente un ricordo del pasto.

Quando, alcune ore dopo, viene monitorato il consumo di snack di questi soggetti distratti, i ricercatori rilevano che ne consumano una quantità significativamente maggiore rispetto ai soggetti che non erano stati distratti.

Ad esempio, il grafico qui sotto mostra che le ragazze che guardano la televisione mentre pranzano finiscono per consumare un numero significativamente maggiore di biscotti nel pomeriggio rispetto a quelle che non guardano la televisione.

Fonte: Higgs, S., & Woodward, M. (2009). Guardare la televisione durante il pranzo aumenta il consumo di spuntini pomeridiani nelle giovani donne. Appetite, 52(1), 39-43.

Un'altra serie di prove proviene dagli studi condotti su pazienti neuropsichiatrici affetti da lesioni all'ippocampo, che causano amnesia. Uno dei pazienti più famosi nella storia delle neuroscienze è il paziente H.M., che fu sottoposto a un intervento chirurgico per la rimozione di parti di entrambi i lobi temporali mediali (compresi entrambi gli ippocampi) al fine di curare una grave forma di epilessia.

I medici che avevano in cura H.M. notarono che egli non riferiva di sentirsi sazio, nemmeno subito dopo un pasto abbondante. In un esperimento, ogni traccia del pasto appena consumato è stata rimossa e gli è stato immediatamente offerto un secondo pasto. H.M. ha mangiato il pasto senza esitazione, senza riferire un aumento significativo dell'appetito. Anche altri studi su pazienti amnesici con danni all'ippocampo dimostrano che consumano più pasti. Ciò è probabilmente dovuto all'incapacità di codificare il ricordo del pasto recente, che altrimenti inibirebbe l'assunzione di cibo in futuro.

Naturalmente, la maggior parte di noi ha la fortuna di non presentare lesioni gravi all’ippocampo. Tuttavia, come vedremo nella sezione seguente, il sovrappeso è stato associato a un volume dell’ippocampo ridotto e a una memoria episodica più debole, il che suggerisce che l’eccesso di tessuto adiposo (in particolare il grasso viscerale) possa causare lievi deficit di memoria. Ciò, a sua volta, può aumentare il rischio di mangiare troppo.

In che modo il peso corporeo influisce sulla memoria episodica?

Diversi studi hanno dimostrato che l'obesità (definita come un indice di massa corporea ≥ 30 kg/m²) e livelli più elevati di grasso corporeo sono associati a una memoria episodica più debole.

Ad esempio, uno studio ha valutato la memoria episodica mediante un compito denominato «What-Where-When» (WWW) e ne ha esaminato la relazione con l’IMC. In breve, questo compito richiede ai soggetti di nascondere diversi alimenti in un punto qualsiasi all’interno di un’immagine digitalizzata di una scena (ad esempio, un deserto con delle palme) in momenti diversi. Ai partecipanti viene poi chiesto di ricordare in seguito quali oggetti hanno nascosto, nonché dove e a che ora del giorno li hanno nascosti.

Come si può vedere dal grafico sottostante, più alto era l’IMC di un soggetto, più scarse erano le sue prestazioni nel compito WWW.

Fonte: Cheke, L. G., Simons, J. S. e Clayton, N. S. (2016). Un indice di massa corporea più elevato è associato a deficit della memoria episodica nei giovani adulti. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 69(11), 2305-2316.

Un altro ampio studio, basato sul National Survey of Midlife Development in the United States (MIDUS II): Cognitive Project, 2004–2006, ha rilevato che un rapporto vita-fianchi (WHR) più elevato — che costituisce una misura più accurata della quantità di grasso viscerale (il tipo di grasso che circonda gli organi interni) presente nell'organismo — era associato a prestazioni inferiori della memoria episodica.

Oltre ai test psicologici che valutano le prestazioni mnemoniche, studi di neuroimaging hanno ampiamente dimostrato che le persone in sovrappeso e obese presentano alterazioni strutturali nelle regioni cerebrali coinvolte nella memoria.

Più precisamente, questi studi evidenziano una riduzione del volume della materia grigia in strutture quali l’ippocampo. Inoltre, tali alterazioni strutturali del cervello sembrano essere alla base di prestazioni inferiori nei compiti di memoria.

- Causa o effetto?

Nonostante le numerose prove che dimostrano l'esistenza di una correlazione tra obesità e un peggioramento della memoria episodica, è difficile stabilire con certezza il nesso di causalità. È il sovrappeso e l'obesità a causare i deficit di memoria? Oppure sono i deficit di memoria preesistenti a indurre un'alimentazione eccessiva, dando origine all'obesità?

La ricerca suggerisce che entrambi i processi sembrano essere in atto.

Per quanto riguarda l'obesità come causa di deficit di memoria, sappiamo che il grasso viscerale può provocare insulino-resistenza e infiammazione, che danneggiano strutture cerebrali fondamentali coinvolte nella memoria, come l'ippocampo. Come spiegato nell'articolo «Ormoni sessuali e grasso viscerale», il grasso viscerale (il tipo di grasso che si accumula intorno agli organi interni) è metabolicamente attivo e secerne molecole di segnalazione pro-infiammatorie (citochine) che danno origine a un'infiammazione di basso grado.

È stato dimostrato che le citochine pro-infiammatorie (come l'IL-1β e il TNF-α) secrete dal grasso viscerale compromettono la plasticità sinaptica nell'ippocampo (un processo fondamentale per la formazione dei ricordi), alterando così la memoria episodica.

Allo stesso modo, è stato dimostrato che le diete ricche di grassi, l'eccessivo consumo di zuccheri e la mancanza di attività fisica, tutti fattori che possono contribuire all'obesità, causano anche insulino-resistenza e danni infiammatori alle strutture cerebrali coinvolte nella memoria.

Al contrario, alcuni studi longitudinali dimostrano che i deficit della memoria episodica sembrano precedere l'aumento di peso.

In realtà, è probabile che tra l'obesità e la memoria episodica esista un circolo vizioso.

L'accumulo di grasso corporeo e uno stile di vita non salutare causano insulino-resistenza e infiammazione, che danneggiano gradualmente le aree cerebrali fondamentali coinvolte nella memoria, con conseguente peggioramento della memoria episodica e della capacità di ricordare i pasti consumati di recente. Una minore capacità di ricordare i pasti recenti porterebbe quindi a una perdita di inibizione nell'assunzione futura di cibo, inducendo così la persona a mangiare in eccesso. Ciò provocherebbe a sua volta un ulteriore accumulo di grasso corporeo, perpetuando il circolo vizioso.

La buona notizia è che, indipendentemente dal rapporto esistente tra obesità e deficit della memoria, gli studi interventistici dimostrano che perdere peso attraverso la dieta e l'esercizio fisico può migliorare la memoria episodica.

Ad esempio, un piccolo studio di neuroimaging ha rilevato che, dopo 6 settimane di dieta paleolitica modificata o di dieta basata sulle Raccomandazioni nutrizionali nordiche, i soggetti hanno registrato un miglioramento della memoria episodica e un aumento dell'attività dell'ippocampo.

Che cos'è il BDNF?

BDNF è l'acronimo di «fattore neurotrofico derivato dal cervello » ed è una molecola fondamentale secreta dai neuroni che svolge un ruolo nella memoria.  

Appartiene a una famiglia di proteine note come «neurotrofine». Uno dei ruoli principali delle neurotrofine è quello di consentire al cervello e al sistema nervoso di adattarsi e riorganizzare la propria struttura in risposta a nuove esperienze e stimoli provenienti dall’ambiente. Forse avete già sentito parlare di questo concetto con il termine «neuroplasticità»: esso è alla base della nostra capacità di imparare e ricordare cose nuove.

Il BDNF svolge un ruolo fondamentale nella neuroplasticità; tra le sue principali funzioni figurano:

• Sviluppo di nuovi neuroni (cellule nervose nel cervello) - neurogenesi
• Formazione di nuove connessioni tra i neuroni (sinapsi) – sinaptogenesi
• Variazioni nell'intensità delle connessioni tra i neuroni in funzione dei modelli di attività nervosa – plasticità sinaptica
• Protezione e sopravvivenza dei neuroni dai danni e dalla degenerazione – neuroprotezione

In particolare, si ritiene che il BDNF media i cambiamenti nella plasticità sinaptica all'interno dell'ippocampo che favoriscono la formazione di nuovi ricordi episodici.

A questo proposito, il miglioramento della memoria e di altre capacità cognitive a seguito dell'esercizio fisico e dell'interazione sociale potrebbe essere in parte dovuto all'aumento della secrezione di BDNF che tali attività determinano.  

Per saperne di più sul BDNF, consulta l'articolo dedicato al BDNF, all'attività e alle caratteristiche cognitive.

In che modo le varianti del gene BDNF influenzano la memoria episodica?

La proteina BDNF è codificata dal gene BDNF.

Un polimorfismo a singolo nucleotide (SNP) all'interno di questo gene, denominato rs6265, provoca una mutazione da G ad A nel codice del DNA, determinando una sostituzione aminoacidica dalla valina (Val) alla metionina (Met) nella proteina BDNF.

Lo SNP rs6265 dà quindi origine a due diverse varianti o alleli del gene BDNF: l'allele Val (G) e l'allele Met (A).

Alcuni studi suggeriscono che l'allele Met (A) sia associato a una memoria episodica più debole, a una ridotta attivazione dell'ippocampo e a un volume dell'ippocampo più ridotto.

Una meta-analisi del 2012 condotta su 28 studi, ad esempio, ha rilevato che i portatori dell'allele Met (A) hanno ottenuto risultati significativamente inferiori rispetto a quelli con genotipo Val/Val (GG) nei compiti volti a valutare la memoria esplicita (che comprende la memoria episodica). Ciò è illustrato nel grafico a foresta riportato di seguito.

Fonte: Kambeitz, J. P., Bhattacharyya, S., Kambeitz-Ilankovic, L. M., Valli, I., Collier, D. A., & McGuire, P. (2012). Effetto del polimorfismo BDNF val66met sulla memoria dichiarativa e sul suo substrato neurale: una meta-analisi. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 36(9), 2165-2177.

Allora, perché l'allele Met (A) del gene BDNF è associato a una memoria episodica più debole?

Le ragioni non sono del tutto chiare, ma potrebbero essere in parte riconducibili a livelli più bassi di BDNF nel cervello nei portatori dell'allele Met (A). Il BDNF viene secreto dai neuroni in risposta a una stimolazione, un processo noto come secrezione dipendente dall'attività. L'allele Met (A) codifica per una proteina BDNF con un ripiegamento errato, il che comporta una minore secrezione dipendente dall'attività del BDNF, che a sua volta può influire negativamente sulla plasticità sinaptica e sulla formazione dei ricordi episodici.

Fonte: de Las Heras, B., Rodrigues, L., Cristini, J., Weiss, M., Prats-Puig, A. e Roig, M. (2022). Il polimorfismo Val66Met del fattore neurotrofico derivato dal cervello modula gli effetti dell'attività fisica e dell'esercizio fisico sulle funzioni cognitive?. The Neuroscientist, 28(1), 69-86.

È interessante notare che alcuni studi dimostrano anche che le persone con il genotipo Val/Val (GG), associato a una secrezione di BDNF relativamente più elevata in risposta all'attività fisica, traggono maggiori benefici cognitivi dall'esercizio fisico, sebbene i risultati siano contrastanti.

In che modo le varianti del gene BDNF influenzano il comportamento alimentare?

Al momento della stesura del presente articolo non è stato ancora verificato in modo esplicito, ma è plausibile ipotizzare che i portatori dell’allele Met (A), essendo più inclini a presentare deficit della memoria episodica, corrano un rischio maggiore di dimenticare i pasti consumati di recente e, di conseguenza, di mangiare in eccesso.

Si spera che studi futuri possano affrontare specificamente questa questione. Va tuttavia osservato che gli studi non hanno individuato in modo coerente una correlazione tra l’allele Met (A) e l’obesità; alcuni, infatti,hanno riscontrato un’associazione opposta (ovvero, i portatori dell’allele Met (A) presentano un rischio minore di obesità).

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