Ricerche

Tutti sanno che una buona notte di sonno ripristina l'energia di una persona; ora un nuovo studio eseguito alla Cornell University di Ithaca/NY, pubblicato su Science, ha scoperto che ripristina un'altra funzione vitale: la memoria.

Apprendere o sperimentare nuove cose attiva i neuroni nell'ippocampo, una regione del cervello vitale per la memoria. Più tardi, mentre dormiamo, quegli stessi neuroni ripetono lo stesso modello di attività, che è il modo in cui il cervello consolida quei ricordi che vengono quindi immagazzinati in una vasta area chiamata corteccia.

Ma com'è che possiamo continuare a imparare cose nuove per tutta la vita senza usare tutti i nostri neuroni? Lo studio in questione riferisce che in determinati momenti durante il sonno profondo, alcune parti dell'ippocampo si silenziano, consentendo a quei neuroni di ripristinarsi.

"Questo meccanismo potrebbe consentire al cervello di riutilizzare le stesse risorse, gli stessi neuroni, per apprendere il giorno successivo", ha affermato Azahara Oliva, assistente prof.ssa nel Dipartimento di Neurobiologia e Comportamento della Cornell e autrice senior dello studio.

L'ippocampo è diviso in tre regioni: CA1, CA2 e CA3. La CA1 e la CA3 sono coinvolte nella codifica dei ricordi relativi al tempo e allo spazio e sono ben studiate; si sa meno della CA2, che secondo il presente studio genera questo silenziamento e ripristino dell'ippocampo durante il sonno.

I ricercatori hanno impiantato elettrodi nell'ippocampo di topi, che hanno permesso loro di registrare l'attività neuronale durante l'apprendimento e il sonno. In questo modo, hanno potuto osservare che, durante il sonno, i neuroni nelle aree CA1 e CA3 riproducono gli stessi modelli neuronali che si sono sviluppati durante l'apprendimento durante il giorno. Ma i ricercatori volevano sapere come il cervello continua a imparare ogni giorno senza sovraccaricare o esaurire i neuroni.

"Ci siamo resi conto che l'ippocampo ha altri stati presenti durante il sonno, in cui tutto è silenziato", ha detto Oliva. “Le regioni CA1 e CA3 che erano state molto attive erano improvvisamente silenziose. È un ripristino della memoria e questo stato è generato dalla regione centrale CA2".

Si ritiene che le cellule chiamate neuroni piramidali siano i neuroni attivi per scopi funzionali, come l'apprendimento. Un altro tipo di cellule, chiamati interneuroni, ha sottotipi diversi. I ricercatori hanno scoperto che il cervello ha circuiti paralleli regolati da questi due tipi di interneuroni, uno che regola la memoria, l'altro che consente di resettare le memorie.

I ricercatori credono di avere ora gli strumenti per aumentare la memoria, armeggiando con i meccanismi del suo consolidamento, che potrebbero essere applicati quando la funzione di memoria vacilla, come nell'Alzheimer. È importante che abbiano anche evidenze per esplorare i modi per cancellare i ricordi negativi o traumatici, che possono quindi aiutare a trattare condizioni come il disturbo da stress post-traumatico.

Il risultato è importante perché aiuta a spiegare perché tutti gli animali richiedono il sonno, non solo per riparare i ricordi, ma anche per ripristinare il cervello e farlo funzionare durante le ore di veglia. "Questo dimostra che la memoria è un processo dinamico", ha detto Oliva.