Uno studio pubblicato pochi giorni fa su Science ha dimostrato per la prima volta che dormire dopo aver imparato qualcosa di nuovo aumenta la crescita della spina dendritica, ovvero di quelle piccole protrusioni delle cellule cerebrali che facilitano il passaggio delle informazioni tramite le sinapsi. Inoltre, l’attività delle cellule cerebrali durante le fasi di sonno profondo o a onde lente dopo l’apprendimento è di importanza critica per tale crescita.
I risultati (verificati nel gatto) forniscono un’importante prova fisica a supporto dell’ipotesi che il sonno aiuti a consolidare e a rafforzare i nuovi ricordi, e hanno mostrato per la prima volta come l’apprendimento e il sonno causino cambiamenti fisici nella corteccia motoria, la regione del cervello responsabile per i movimenti volontari.
È cosa conosciuta che dormire ha un ruolo importante sia nell’apprendimento sia nella memoria (e il ricercatore Wen-Biao Gan lo riconferma). Se non si dorme, ad esempio non si impara bene. Ma qual è il meccanismo fisico alla base? “Con il nostro studio abbiamo mostrato che il sonno aiuta i neuroni a formare connessioni molto specifiche sui rami dendritici che possono facilitare la memoria a lungo termine”. Inoltre è stato dimostrato come diversi tipi di apprendimento creino sinapsi in rami differenti degli stessi neuroni, aspetto che suggerisce che l’apprendimento causi cambiamenti strutturali specifici nel cervello.
A livello cellulare, dormire è tutt’altro che riposante. Le cellule che si attivano mentre elaboriamo informazioni quando siamo svegli si riattivano durante il sonno profondo, conosciuto anche come sonno a onde lente, ovvero quella fase in cui le onde cerebrali rallentano e il movimento rapido degli occhi (rapid-eye movement) e i sogni si interrompono.
Dopo aver documentato che i gatti effettivamente hanno generato nuove protrusioni lungo i rami dendritici entro 6 ore dall’allenamento, i ricercatori si sono spinti oltre per capire che impatto abbia il sonno in seguito a questa crescita fisica. Un gruppo di gatti si è allenato per un’ora e poi ha dormito 7 ore, mentre il secondo gruppo si è allenato per lo stesso periodo di tempo, ma è rimasto sveglio per 7 ore.
Gli scienziati hanno scoperto che i gatti privati del sonno hanno mostrato una minore crescita delle spine dendritiche rispetto a quelli che hanno dormito. Inoltre, il tipo di compito appreso ha determinato quali rami dendritici hanno mostrato tale crescita.
Infine, si è scoperto che le cellule della corteccia motoria che si attivano quando si apprende un compito nuovo si riattivano durante il sonno a onde lente. Interrompere questo processo causa una mancata crescita delle spine dendritiche. In poche parole, questi dati, afferma Gan, suggeriscono che “la riattivazione neuronale durante il sonno è importante per la crescita di specifiche connessioni nella corteccia motoria”.
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