Durante il sonno, il cervello è sveglio e apprende

Di Tara Haelle

27 luglio 2022 - Vi sentite smemorati? Ultimamente non riuscite ad associare i nomi ai volti? Non significa necessariamente che non stiate bene o che le vostre capacità di pensiero stiano svanendo. Potreste semplicemente non dormire abbastanza.

I ricercatori sanno da tempo che il sonno è fondamentale per la memoria relazionale, la capacità del cervello di creare collegamenti tra oggetti, luoghi, persone ed eventi. Quello che non hanno identificato è cosa succede durante il sonno per aiutare la memoria a creare le giuste connessioni.

Per scoprirlo, una coppia di ricercatori dell'Università della California di San Diego ha costruito modelli al computer del talamo e della corteccia cerebrale e ha studiato l'attività di queste regioni durante una versione artificiale di uno stato di veglia e di un sonno profondo.

Durante l'esercizio di modellazione computerizzata, i ricercatori hanno rafforzato o indebolito le connessioni tra i neuroni, a seconda di quanto fossero attivi. In primo luogo, hanno addestrato la rete modellata in modalità di veglia ad associare direttamente una cosa con un'altra, come A+B e B+C.

Poi, durante il sonno profondo, hanno osservato come la rete creasse da sola associazioni indirette, come A+C. I risultati sono stati pubblicati questo mese su The Journal of Neuroscience.

Maxim Bazhenov, PhD, uno dei ricercatori, ha spiegato che i collegamenti indiretti si verificano perché i neuroni relativi ad A, B e C si attivano tutti in ordine ravvicinato, il cosiddetto sleep replay, che crea una connessione tra tutti e tre i neuroni.

"Pertanto, dopo il sonno, l'attivazione di un gruppo qualsiasi, come A, attiva tutti gli altri gruppi correlati, come B e C", ha detto in una dichiarazione preparata.

Il talamo è la parte del cervello che capta gli indizi sensoriali e ne trae un senso, mentre la corteccia è essenziale per la memoria, l'apprendimento e il processo decisionale. I nostri neuroni ricevono input sensoriali quando sono svegli, ma è durante il sonno profondo che la corteccia dà un senso agli input della giornata. Mentre ciò accade, il cervello ripete un'attività elettrica chiamata onde lente.

La ripetizione del sonno innesca la plasticità sinaptica, l'attività tra i neuroni che permette loro di comunicare tra loro e il modo principale in cui il cervello crea, modifica o cancella i ricordi.

Il modello computerizzato ha aiutato i ricercatori a capire come funziona la memoria relazionale nel cervello, cioè come il cervello collega informazioni apparentemente non correlate. Ma fa anche luce su ciò che potrebbe non funzionare nelle persone affette da alcune condizioni neurologiche o psichiatriche che influenzano la memoria, come la schizofrenia o il disturbo dello spettro autistico.

I risultati suggeriscono che trovare il modo di migliorare il sonno a onde lente nelle persone affette da queste patologie potrebbe aiutare il loro cervello a creare quei collegamenti e a migliorare le loro difficoltà generali con la memoria e la creazione di associazioni.