Neuroscience Lectures

Negli ultimi 20 anni, sono stati fatti significativi progressi nella conoscenza dei meccanismi molecolari, cellulari e di sistema che stanno alla base dei singoli ricordi. La memoria del mondo reale, tuttavia, implica l’integrazione di molteplici ricordi nel tempo, laddove un singolo ricordo può influire sull’elaborazione e  sulla memorizzazione di altri. Recenti studi sull’organizzazione dei ricordi, svolti nei nostri laboratori, hanno rilevato che un ricordo può scatenare un aumento di eccitabilità che in seguito può influire sull’allocazione e sulla forza di un ricordo successivo, collegandoli dunque tra loro nel tempo. Abbiamo testato previsioni chiave dell’ipotesi di allocazione dei ricordi nelle reti dell’ippocampo grazie ad una serie di tecniche precise: l’imaging in-vivo con calcio (attraverso l’utilizzo di microscopi fosforescenti sulle teste di topi in regime di comportamento spontaneo), la TetTag transgenic system, l’optogenetica, l’elettrofisiologia, la microscopia a 2 fotoni e innovativi test comportamentali. I nostri risultati dimostrano che i cambiamenti nell’eccitabilità neuronale, dipendenti dall’apprendimento, possono servire a legare i ricordi tra di loro nel tempo.

Nonostante le informazioni causali siano alla base della biologia, non esistono allo stato attuale strumenti che possano aiutare i biologi a tenere traccia della sempre più complessa rete di connessioni causali che essi usano quando prendono decisioni per la ricerca. Quando le implicazioni di ciò che è già stato letto rimangono sepolte sotto la crescente complessità di tali reti causali implicite ed esplicite, come possono i biologi ottimizzare ragionevolmente piani di ricerca futuri? Descriverò lo sviluppo di strumenti grafici ed interattivi semi-automatizzati che aiutano i biologi nel tracciare, mappare e pesare le prove causali negli articoli di ricerca (ad esempio, ResearchMaps) con l’obiettivo di migliorare la pianificazione sperimentale. Soprattutto, il quadro normativo ed i principi usati per costruire le ResearchMaps, tra cui la convergenza e la consistenza, riflettono pratiche comuni alla biologia, compresa le neuroscienze. Oltre a descrivere una strategia per la generazione delle ResearchMaps, presenterò anche un’applicazione web open-source che permette di generare tali mappe con facilità. Le funzioni di visualizzazione delle ResearchMaps permettono ai biologi di considerare le prove scientifiche esistenti con una portata ed una precisione difficilmente raggiungibili con la sola memoria umana.