Dormire meglio può significare studiare meno? Una nuova ricerca rivela l’impatto sorprendente del sonno sull’apprendimento

Dormire meglio può significare studiare meno? Una nuova ricerca rivela l’impatto sorprendente del sonno sull’apprendimento
Dormire meglio può significare studiare meno? Una nuova ricerca rivela l’impatto sorprendente del sonno sull’apprendimento
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Una ricerca dell’Università del Michigan rivela che il sonno migliora la formazione della memoria attraverso l’attivazione dei neuroni, mentre la privazione del sonno compromette significativamente questo processo, influenzando la conservazione della memoria a lungo termine.

Il sonno, o la sua mancanza, influisce in modo significativo sui neuroni dell’ippocampo.

Due studi dell’Università del Michigan dimostrano che il sonno è essenziale per la memoria perché consente a specifici neuroni di riattivarsi e riprodurre le esperienze. La privazione del sonno interrompe questo processo, portando a una ridotta ritenzione della memoria. Anche recuperare il sonno non ripristina completamente la riattivazione della memoria, evidenziando il ruolo essenziale del sonno nel consolidamento della memoria.

Immagina di essere uno studente, è la settimana degli esami e ti stai preparando per un esame importante: stai passando una notte insonne o stai riposando? Come sanno molte persone con gli occhi intontiti che fissano senza espressione un esame, la mancanza di sonno può rendere estremamente difficile ricordare le informazioni.

Due nuovi studi dell’Università del Michigan rivelano perché e cosa accade nel cervello durante il sonno e la privazione del sonno per favorire o danneggiare la formazione dei ricordi.

Neuroni specifici possono essere adattati a stimoli specifici. Ad esempio, i ratti in un labirinto avranno neuroni che si attivano quando l’animale raggiunge punti specifici nel labirinto. Questi neuroni, chiamati neuroni di posizione, sono attivi anche nelle persone e le aiutano a orientarsi nel loro ambiente.

Ma cosa succede durante il sonno?

“Se questo neurone risponde durante il sonno, cosa puoi dedurre? ha detto Kamran Diba, Ph.D., professore associato di anestesiologia presso la Scuola di Medicina dell’UM.

Uno studio, riassunto nella rivista Natura e guidato da Diba e dall’ex studente laureato Kourosh Maboudi, Ph.D., studia i neuroni nell’ippocampo, una struttura a forma di cavalluccio marino nelle profondità del cervello coinvolta nella formazione della memoria, e scopre un modo per visualizzare l’adattamento dei modelli neurali associati a un posizione mentre un animale stava dormendo.

Il ruolo delle onde taglienti

Un tipo di attività elettrica chiamata increspature acute emana dall’ippocampo ogni due secondi, per un periodo di diverse ore, durante gli stati di riposo e di sonno.

I ricercatori sono rimasti incuriositi dalla tempistica delle increspature e dalla distanza percorsa, apparentemente per trasmettere informazioni da una parte all’altra del cervello.

Si ritiene che queste attivazioni consentano ai neuroni di formare e aggiornare i ricordi, in particolare quelli del luogo.

Per lo studio, il team ha misurato l’attività cerebrale di un ratto durante il sonno, dopo che il topo aveva completato un nuovo labirinto.

Utilizzando un tipo di inferenza statistica chiamata apprendimento bayesiano, sono stati in grado per la prima volta di determinare quali neuroni avrebbero risposto e in quali posizioni nel labirinto.

“Diciamo che un neurone preferisce un certo angolo del labirinto. Potremmo vedere questo neurone attivarsi insieme ad altri che mostrano una preferenza simile durante il sonno. Ma a volte i neuroni associati ad altre aree possono coattivarsi con quella cellula. Abbiamo poi scoperto che quando lo rimettevamo nel labirinto, le preferenze di posizione dei neuroni cambiavano a seconda delle cellule con cui si attivavano durante il sonno”, ha detto Diba.

Il metodo consente loro di visualizzare la plasticità o la deriva rappresentazionale dei neuroni in tempo reale.

Ciò supporta anche la teoria di lunga data secondo cui la riattivazione dei neuroni durante il sonno spiega in parte perché il sonno è importante per la memoria.

Data l’importanza del sonno, il team di Diba ha voluto studiare cosa accade nel cervello nel contesto della privazione del sonno.

Impatto della privazione del sonno

Nel secondo studio, anch’esso pubblicato in NaturaIl team, guidato da Diba e dall’ex studente laureato Bapun Giri, Ph.D., ha confrontato il grado di riattivazione dei neuroni (dove i neuroni che si sono attivati ​​durante l’esplorazione del labirinto si attivano spontaneamente per poi attivarsi nuovamente a riposo) e la sequenza della loro riattivazione (quantificata come replay) , durante il sonno vs. durante la perdita del sonno.

Hanno scoperto che i modelli di attivazione dei neuroni coinvolti nella riattivazione e nella riproduzione dell’esperienza del labirinto erano più elevati durante il sonno che durante la privazione del sonno.

La privazione del sonno corrispondeva a un tasso simile o più elevato di increspature di onde acute, ma a onde di ampiezza inferiore e increspature di potenza inferiori.

“In quasi la metà dei casi, tuttavia, la riattivazione dell’esperienza del labirinto durante le ondulazioni improvvise è stata completamente soppressa durante la privazione del sonno”, ha detto Diba.

Quando i ratti privati ​​del sonno sono riusciti a recuperare il ritardo, ha aggiunto, anche se la riattivazione è aumentata leggermente, non ha mai eguagliato quella dei ratti che dormivano normalmente. Inoltre, anche la rilettura risultava compromessa, ma non veniva recuperata una volta recuperato il sonno perduto.

Poiché la riattivazione e la riproduzione sono importanti per la memoria, i risultati dimostrano gli effetti dannosi della privazione del sonno sulla memoria.

Il team di Diba spera di continuare a esaminare la natura dell’elaborazione della memoria durante il sonno e il motivo per cui è necessario riattivarla, nonché gli effetti della pressione del sonno sulla memoria.

La ricerca è stata finanziata dall’Istituto Nazionale di Salute Mentale e dall’Istituto Nazionale dei Disturbi Neurologici e dell’Ictus.

Altri autori includono Hiroyuki Miyawaki, Caleb Kemere, Nathaniel Kinshy, Utku Kaya e Ted Abel.

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