Gli studenti a volte tirano notte per prepararsi per un esame, ma la ricerca ha dimostrato che la privazione del sonno è negativa per la memoria. Ora uno studio ha scoperto che ciò che impari mentre sei privato del sonno non è necessariamente perso, è solo difficile da ricordare. I ricercatori hanno trovato un modo per rendere accessibile di nuovo questa 'conoscenza nascosta' dopo aver studiato in stato di privazione del sonno, usando approcci optogenetici e il farmaco roflumilast per l'asma, già approvato per l'uomo.

Ingrandimento di una parte dell'ippocampo di topo con in rosso una popolazione sparsa di neuroni che codifica un evento di apprendimento specifico. I neuroni che non sono attivati dall'evento sono in blu. (Fonte: Haskes Lab)

Robbert Havekes, professore associato di neuroscienze della memoria e del sonno all'Università di Groningen (Olanda) e il suo team hanno ampiamente studiato come la privazione del sonno influisce sui processi di memoria.

"In precedenza ci siamo concentrati sulla ricerca dei modi per supportare i processi di memoria durante un episodio di privazione del sonno", afferma Havekes.

Tuttavia, in quest'ultimo studio pubblicato il 27 dicembre su Current Biology, il suo team ha esaminato se l'amnesia a seguito della privazione del sonno era il risultato diretto della perdita di informazioni o semplicemente causata da difficoltà a recuperare informazioni.

"La privazione del sonno mina i processi di memoria, ma ogni studente sa che una risposta che gli è sfuggita durante l'esame potrebbe apparire qualche ora dopo. In tal caso, le informazioni erano realmente memorizzate nel cervello, ma difficili da recuperare".

Per rispondere a questa domanda, Havekes e il suo team hanno usato un approccio optogenetico: con tecniche genetiche, hanno causato selettivamente la produzione di una proteina sensibile alla luce (channelrhodopsin) nei neuroni che si attivano durante un'esperienza di apprendimento. Ciò ha reso possibile ricordare un'esperienza specifica applicando la luce su queste cellule:

"Nei nostri studi sulla privazione del sonno, abbiamo applicato questo approccio ai neuroni nell'ippocampo, l'area nel cervello in cui sono archiviate informazioni spaziali e conoscenze fattuali", afferma Havekes.

Inizialmente, ai topi geneticamente modificati è stato assegnato un compito di apprendimento spaziale per cui dovevano imparare la posizione dei singoli oggetti, un processo che si basa fortemente sui neuroni nell'ippocampo. I topi dovevano poi eseguire lo stesso compito giorni dopo, ma questa volta con un oggetto messo in una posizione nuova. I topi che erano stati privati del sonno per alcune ore prima della sessione iniziale non sono riusciti a rilevare questo cambiamento spaziale, il che suggerisce che non ricordavano le posizioni degli oggetti originali.

"Tuttavia, quando li abbiamo reintrodotti al compito dopo aver riattivato con la luce i neuroni dell'ippocampo che inizialmente avevano immagazzinato queste informazioni, ricordavano con successo le posizioni originali", afferma Havekes. "Ciò dimostra che le informazioni sono state archiviate nell'ippocampo durante la privazione del sonno, ma non è stato possibile recuperarle senza la stimolazione".

Il percorso molecolare aperto durante la riattivazione è puntato anche dal farmaco roflumilast, usato da pazienti con asma o BPCO. Secondo Havekes:

"Quando, poco prima del secondo test, abbiamo dato roflumilast ai topi che erano stati addestrati mentre erano privati del sonno, essi hanno ricordato, esattamente come è successo con la stimolazione diretta dei neuroni".

Poiché il roflumilast è già clinicamente approvato per l'uso nell'uomo ed è noto per entrare nel cervello, questi risultati aprono percorsi per verificare se può essere applicato per ripristinare l'accesso ai ricordi 'persi' negli umani. Havekes afferma:

"La scoperta che nel cervello sono presenti più informazioni di quanto credevamo e che questi ricordi 'nascosti' possono essere resi di nuovo accessibili - almeno nei topi - apre una serie di possibilità entusiasmanti.

"Potrebbe essere possibile stimolare con roflumilast l'accessibilità della memoria nelle persone con problemi di memoria indotti dall'età o dall'Alzheimer iniziale. E forse potremmo riattivare ricordi specifici per renderli di nuovo permanentemente recuperabili, come abbiamo fatto con successo nei topi".

Se i neuroni di un soggetto sono stimolati con il farmaco mentre prova a 'rivivere' un ricordo o a rivedere informazioni per un esame, queste informazioni potrebbero essere riconsolidate più saldamente nel cervello. "Per ora, sono solo ipotesi ovviamente, ma il tempo lo dirà".

Al momento, Havekes non è coinvolto direttamente in tali studi sull'uomo:

"Il mio interesse è svelare i meccanismi molecolari che sono alla base di tutti questi processi", spiega. "Cosa rende i ricordi accessibili o inaccessibili? In che modo il roflumilast ripristina l'accesso a questi ricordi 'nascosti'? Come sempre con la scienza, quando affronti una domanda ne ricevi molte di nuove gratuitamente".