Individuals with Fragile X syndrome present with associative learning deficits

La memoria è spesso immaginata come una singola, vasta biblioteca dove conserviamo tutto ciò che abbiamo mai visto o sentito. Ma gli scienziati sanno che il cervello utilizza in realtà sistemi diversi per gestire tipi differenti di informazioni. Un sistema ci aiuta a riconoscere un volto che abbiamo già visto, mentre un altro, più complesso, ci aiuta a collegare due cose non correlate, come il volto di una persona specifica e il suo nome. Questo processo di collegamento, noto come apprendimento associativo, è una parte fondamentale del modo in cui navighiamo nel mondo e costruiamo la nostra comprensione delle relazioni. Per le persone con la sindrome dell'X fragile, la causa ereditaria più comune di disabilità intellettiva e autismo, questa specifica capacità di formare connessioni è stata a lungo sospettata come interrotta, pur essendo rimasta difficile da misurare con precisione. I test tradizionali spesso si affidano alla lettura di parole o all'abbinamento di volti ai nomi, compiti che possono essere impossibili per i bambini più piccoli o per chi presenta sfide cognitive significative, lasciando i ricercatori senza un quadro chiaro di come funzioni realmente la loro memoria.

Per risolvere questo enigma, un team di ricercatori provenienti da università canadesi e statunitensi ha sviluppato un nuovo modo per testare la memoria che non richiede né lettura né parola. Hanno creato un "Gioco della Memoria" online che utilizza semplici immagini. In questo gioco, ai partecipanti vengono mostrate coppie di immagini che stanno insieme. Successivamente, viene chiesto loro di scegliere la coppia corretta da una serie che include immagini familiari mescolate a nuove. Questa configurazione permette ai ricercatori di testare due abilità distinte contemporaneamente: la capacità di riconoscere semplicemente un'immagine vista in precedenza e la più difficile capacità di ricordare quale immagine specifica fosse stata accoppiata con quale altra immagine. Il team ha testato 148 persone con uno sviluppo tipico e 84 individui con sindrome dell'X fragile, spaziando dai bambini agli adulti. Hanno inoltre condotto un esperimento parallelo utilizzando moscerini della frutta che portano una mutazione genetica simile alla condizione umana, permettendo loro di osservare lo stesso processo di apprendimento in un modello biologico controllato.

I risultati hanno rivelato un modello di difficoltà chiaro e costante per le persone con sindrome dell'X fragile. Quando i ricercatori hanno analato i dati, hanno scoperto che i maschi con la condizione, sia bambini che adulti, ottenevano punteggi significativamente inferiori rispetto ai loro coetari sia nei compiti di semplice riconoscimento che in quelli di accoppiamento più complessi. Lo stesso è accaduto per le donne adulte con sindrome dell'X fragile, che hanno anch'esse avuto difficoltà a formare queste connessioni. Lo studio ha dimostrato che questa difficoltà non riguardava la velocità con cui si premeva un pulsante o la rapidità con cui si dimenticavano le informazioni dopo l'apprendimento. Infatti, una volta che i partecipanti con sindrome dell'X fragile riuscivano a apprendere una connessione, la mantenevano con la stessa efficacia delle persone senza la condizione durante le ventiquattro ore successive. Il problema non era nella conservazione della memoria, ma nell'atto iniziale di crearla. Il cervello sembrava avere difficoltà a compiere il primo passo di collegare le due immagini, per l'appunto.

Questo dato è stato perfettamente rispecchiato negli esperimenti sui moscerini della frutta. I moscerini con la mutazione genetica imparavano a evitare un odore specifico che era stato accoppiato con una lieve scossa, ma performavano significativamente peggio dei moscerini normali in ogni fase del test. Proprio come gli esseri umani, i moscerini mutanti non dimenticavano la lezione più velocemente di quelli normali; semplicemente non riuscivano ad apprendere l'associazione con la stessa forza all'inizio. Questo accordo tra specie suggerisce che la radice del problema della memoria risieda profondamente nel meccanismo biologico del cervello, specificamente nelle strutture responsabili della formazione di nuove connessioni, piuttosto che in una generale incapacità di trattenere le informazioni.

I ricercatori hanno anche scoperto che la prestazione in questi giochi di immagini era strettamente legata all'intelligenza non verbale, una misura della capacità di ragionamento che non dipende dal linguaggio. Per gli uomini con sindrome dell'X fragile, coloro con punteggi di intelligenza non verbale più elevati tendevano a ottenere risultati migliori nei compiti di memoria, suggerendo che il gioco sia un modo valido per misurare la funzione cognitiva in questa popolazione. Inoltre, lo studio ha notato che i sintomi delle difficoltà di attenzione, come quelli osservati nell'ADHD, erano legati a punteggi più bassi nei partecipanti maschi più giovani, suggerendo che la concentrazione giochi un ruolo nel modo in cui queste connessioni vengono formate. Interessante è che lo studio non ha trovato differenze di prestazione tra gli individui con la mutazione genetica completa e quelli con un modello mosaico, dove alcune cellule producono ancora la proteina mancante, indicando che il deficit di apprendimento è una caratteristica centrale della condizione indipendentemente dalla specifica variazione genetica.

Dimostrando che l'ostacolo primario per le persone con sindrome dell'X fragile è l'acquisizione iniziale di nuove associazioni piuttosto che la rapida perdita di quelle vecchie, questa ricerca offre una nuova strada per i trial clinici. Il "Gioco della Memoria" fornisce uno strumento che può essere utilizzato da remoto, non richiede personale specializzato per l'amministrazione e funziona per persone che non sanno leggere o parlare bene. Poiché il test può distinguere tra la capacità di apprendere e la capacità di ricordare, potrebbe aiutare i futuri studi farmacologici nel determinare se un nuovo trattamento stia effettivamente aiutando il cervello a formare nuove connessioni o se stia semplicemente aiutandolo a trattenerle più a lungo. Per la prima volta, gli scienziati hanno un modo chiaro e affidabile per misurare un tipo specifico di deficit di memoria che colpisce molte persone, andando oltre le supposizioni verso una comprensione precisa di come il cervello di una persona con sindrome dell'X fragile apprenda.