Un nuovo studio ha osservato come il cervello stabilisce connessioni neuronali che vengono poi utilizzate nell’apprendimento. Il sonno continua a essere uno dei grandi enigmi per chi lo studia, sia dal punto di vista evolutivo che da quello medico. Sappiamo che il sonno è importante per il nostro benessere fisiologico e psicologico. Dopo decenni di studi, abbiamo scoperto alcune delle cose che rendono il sonno qualcosa di più di un semplice periodo di riposo. E continuiamo a scoprire nuovi dettagli.
Preparando la lezione
Un nuovo studio ha osservato che, durante il sonno, i neuroni dell’ippocampo si predispongono all’apprendimento di ciò che accadrà il giorno successivo. Lo studio ci permette ora di comprendere nuovi modi in cui il sonno diventa un fattore fondamentale nel consolidamento dei nostri ricordi nella memoria.
Sonno e memoria. Il sonno è indispensabile per il riposo, ma sappiamo che è molto più di questo. Durante il tempo in cui dormiamo, il nostro cervello attraversa una serie di fasi in cui si alternano periodi di maggiore e minore attività, in alcuni dei quali sogniamo.
Sappiamo, ad esempio, che durante queste ore il cervello svolge alcune “attività di manutenzione”, come una sorta di pulizia interna. Sappiamo anche che il sonno è fondamentale per la memoria, ma pensavamo che ciò avvenisse a posteriori, cioè che il cervello approfittasse di questo periodo per “consolidare” i ricordi e le connessioni neuronali che li sostengono. Il nuovo studio indica che potrebbe essere vero anche il contrario.
Engrammi
Lo studio si è concentrato sui cosiddetti engrammi, le interconnessioni che permettono a qualcosa di apparentemente astratto come la memoria di riflettersi nel nostro cervello. Questi engrammi sono costruiti da una serie di neuroni specializzati, le cellule engramma.
Il nuovo studio ha individuato una nuova popolazione di neuroni di questo tipo, denominati “engram-to-be cells”, una sorta di “cellule pre-engramma”. Questo gruppo di neuroni mostrava una sincronizzazione crescente durante il sonno post-apprendimento, spiega il team. Tuttavia, ciò che il team ha rilevato è che, in seguito, questa popolazione di cellule codificava una nuova (futura) esperienza di apprendimento.
Nuove tecniche. Secondo quanto spiegato dal team responsabile dello studio, l’analisi è stata condotta utilizzando sistemi di imaging avanzati che combinavano la visualizzazione attraverso il calcio con l’etichettatura delle cellule engramma. Ciò ha permesso al team di misurare l’attività neuronale dei topi prima, durante e dopo le esperienze di apprendimento.
Dopo aver rilevato il curioso fenomeno delle “cellule pre-engramma”, il team ha creato un modello di rete neurale per simulare l’attività dell’ippocampo. Questo modello ha permesso di studiare i meccanismi di regolazione che interconnettono i neuroni e il sonno e come questi siano essenziali nella comparsa di questa popolazione di neuroni.
I dettagli dello studio sono stati pubblicati in un articolo sulla rivista Nature Communications.
Doppio lavoro. Questo processo di consolidamento delle strutture che costituiranno i nuovi ricordi avviene simultaneamente e senza pregiudicare il processo di consolidamento a posteriori descritto in analisi precedenti e anche osservato nel recente studio.
