Quando dormiamo il nostro cervello riorganizza le informazioni

Quando ci addormentiamo, il nostro cervello non è “spento”, ma è impegnato a organizzare nuovi ricordi. Ma come?

Anche se finora non era disponibile alcuna risposta, gli scienziati hanno finalmente avuto modo di “intravedere” questo processo. I ricercatori riportano sulla rivista Cell Reports dello scorso 5 maggio di avere avuto la prima prova diretta che i cervelli umani riproducono le esperienze di veglia mentre dormono, e lo fanno in maniera piuttosto efficace.

Durante il sonno, il cervello riproduce i modelli neurali sperimentati da sveglio, noti anche come “replay offline“. Si pensa che il replay sia alla base del consolidamento della memoria, il processo attraverso il quale i ricordi recenti acquisiscono una maggiore permanenza nella loro rappresentazione neurale. Gli scienziati hanno precedentemente osservato il replay negli animali, ma lo studio condotto da Jean-Baptiste Eichenlaub del Massachusetts General Hospital e da Beata Jarosiewicz, ex professore assistente di ricerca presso BrainGate, e ora ricercatore senior presso NeuroPace, ha testato se il fenomeno si verifica anche nel cervello umano.

Il team ha chiesto ai due partecipanti di fare un pisolino prima e dopo aver giocato a un esercizio di copiatura di alcune sequenze, simile al gioco Simon, degli anni ‘80. Il videogioco aveva quattro pannelli a colori che si illuminavano in diverse sequenze da ripetere per i giocatori. Ma invece di muovere le braccia, i partecipanti hanno giocato il gioco con la loro mente – immaginando di spostare il cursore con le mani su diversi bersagli uno ad uno, colpendo i colori corretti nell’ordine corretto il più velocemente possibile. Mentre i partecipanti si riposavano, giocavano e poi si riposavano di nuovo, i ricercatori registravano l’attività di grandi gruppi di singoli neuroni nel loro cervello attraverso un array multielettrodo impiantato.

Ebbene, nello studio il team ha osservato gli stessi schemi neuronali sia durante il periodo di gioco che durante il periodo di riposo post-partita. In altre parole, è come se i partecipanti continuassero a giocare al gioco dopo essersi addormentati, riproducendo gli stessi schemi nel loro cervello a livello neuronale. I risultati hanno fornito la prova diretta di una rigiocabilità del cervello umano legata all’apprendimento.

“Questa è la prima prova diretta che negli esseri umani, vediamo anche il replay durante il riposo dopo l’apprendimento che potrebbe aiutare a consolidare quei ricordi“, ha detto Jarosiewicz. “Tutti i meccanismi di consolidamento della memoria legati al replay che abbiamo studiato negli animali per tutti questi decenni potrebbero in realtà generalizzarsi anche agli esseri umani”.

I risultati aprono anche altre domande e futuri argomenti di studio che vogliono capire il meccanismo di fondo con cui il replay permette il consolidamento della memoria. Il passo successivo è quello di trovare le prove che la riproduzione ha effettivamente un ruolo causale nel processo di consolidamento della memoria.

Sebbene gli scienziati non comprendano appieno il funzionamento dell’apprendimento e del consolidamento della memoria, una discreta serie di studi sugli animali e sull’uomo ha dimostrato che il sonno gioca un ruolo vitale. Ottenere una buona notte di sonno “prima di un test e prima di importanti esami” è utile per una buona performance cognitiva, ha detto Jarosiewicz.