Sonno e memoria: i “fusi” rafforzano i ricordi del giorno prima

Gli scienziati sanno da tempo che il sonno svolge un ruolo importante nella formazione e nella conservazione di nuovi ricordi. Quel processo di consolidamento della memoria è associato a improvvisi scariche di attività cerebrale oscillatoria, chiamate fusi del sonno, che possono essere visualizzati e misurati su un elettroencefalogramma (EEG). Ora i ricercatori che riferiscono in Current Biology hanno scoperto che anche i fusi del sonno svolgono un ruolo nel rafforzare nuovi ricordi, quando le informazioni appena apprese vengono riprodotte da una persona mentre dormono. Potrebbero anche suggerire nuovi modi per aiutare le persone a ricordare le cose meglio, secondo i ricercatori. Il Dr. Bernhard Staresina dell’Università di Birmingham spiega: “Mentre è stato dimostrato in precedenza che la riattivazione della memoria mirata può aumentare il consolidamento della memoria durante il sonno, ora mostriamo che i fusi del sonno potrebbero rappresentare il meccanismo chiave sottostante. Ad esempio attraverso la stimolazione elettrica transcranica, eventualmente combinata con la riattivazione mirata della memoria, potrebbe consentirci di migliorare ulteriormente le prestazioni della memoria mentre dormiamo”.

I fusi del sonno sono esplosioni da mezzo secondo a due secondi di attività cerebrale, misurate nell’intervallo 10-16 Hertz su un EEG. Si verificano durante le fasi di sonno 2 e 3 di movimento oculare non rapido (NREM). Studi precedenti avevano mostrato che il numero di fusi durante la notte poteva predire la memoria di una persona il giorno successivo. Gli studi sugli animali collegavano anche i fusi del sonno al processo attraverso il quale il cervello crea nuove connessioni neurali,  ovvero nuove connessioni con sinapsi fra i neuroni. Ma restavano molte domande sul legame tra i fusi e i ricordi riattivati ​​durante il sonno. Staresina insieme a Scott Cairney all’Università di York, Inghilterra, sospettava che la riattivazione sperimentale dei ricordi potesse portare a un’ondata di fusi del sonno nel cervello di una persona addormentata. Per scoprirlo, hanno escogitato un esperimento in cui le persone imparavano ad associare particolari aggettivi con oggetti e scene particolari. Alcuni partecipanti allo studio hanno poi preso un pisolino di 90 minuti dopo la loro sessione di studio, mentre altri sono rimasti svegli. Mentre le persone sonnecchiavano, i ricercatori hanno citato quelle memorie associative e aggettivi non familiari. Come previsto, i ricercatori hanno visto che i segnali di memoria hanno portato ad un aumento dei fusi del sonno.

Una possibilità interessante è che i fusi attivano in modo efficace l’attivazione verso moduli corticali specifici per categoria, portando a distribuzioni discriminabili degli schemi EEG spazio-temporali. Coerentemente con questa nozione, il lavoro recente che applica i classificatori EEG alle registrazioni continue del sonno durante la notte, ha dimostrato che lo spettro nella gamma del fuso contribuisce alla capacità di decodificare nozioni apprese durante il giorno. È interessante notare che i pattern EEG durante i fusi hanno permesso ai ricercatori di discernere quali tipi di memorie – oggetti o scene – venivano elaborati. Il Dr. Staresina afferma: “I risultati aggiungono evidenze per un importante ruolo di elaborazione dell’informazione dei fusi del sonno al servizio del consolidamento della memoria, dicono i ricercatori. I nostri dati suggeriscono che i fusi facilitano l’elaborazione delle caratteristiche di memoria rilevanti durante il sonno e che questo processo aumenta il consolidamento della memoria”. Questa nuova comprensione del modo in cui il cervello normalmente elabora e rafforza i ricordi durante il sonno, può aiutare a spiegare come quel processo possa andare storto in persone con difficoltà di apprendimento.

Secondo i ricercatori, esso potrebbe anche portare allo sviluppo di interventi efficaci progettati allo scopo di aumentare la memoria per informazioni importanti.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Recensioni specifiche

Cairney SA et al., Staresina BP. Curr Biol. 2018 Mar 2

Hansen N et al. Hippocampus. 2018 Jan; 28(1):12-17. 

Ngo HV, Staresina BP. Elife. 2017 Sep 11; 6. pii: e30774.

Hanslmayr S et al. Trends Neurosci. 2016; 39(1):16-25. 

Staresina BP et al. Nat Neurosci. 2015;18(11):1679-1686. 

Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 2484 Articoli
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it