Elaborare nuovi stimoli nel sonno compromettebbe la memoria

09 April 2014

Una nuova ricerca che appare nel numero del 9 Aprile di The Journal of Neuroscience mette in evidenza il ruolo importante del sonno nel rafforzare e mantenere la precisione di un ricordo e suggerisce il motivo per cui il cervello esclude le informazioni sensoriali durante i periodi di sonno profondo.

Lo studio ha scoperto che, introducendo nuove informazioni di odore in un animale mentre dorme, si compromette la sua capacità di ricordare la differenza tra odori nuovi e quelli incontrati in precedenza da sveglio.

Durante il sonno il cervello esegue una serie di importanti funzioni di riparazione e manutenzione che sono necessarie per il normale funzionamento, compreso lo spostamento delle informazioni dalla memoria a breve termine a quella di lungo termine.

Studi precedenti avevano dimostrato che il "replicare" durante il sonno le informazioni apprese di recente ha un ruolo importante nella memoria. Tuttavia, non si sapeva se introdurre nuove informazioni durante il sonno ad onde lente (SWS) - una fase del sonno profondo durante il quale i sistemi sensoriali del cervello sono molto meno reattivi agli stimoli esterni - danneggia la memoria.

Nello studio corrente, Dylan Barnes e Donald Wilson, PhD, della City University di New York, del Nathan Kline Institute for Psychiatric Research, e della Langone Medical School alla New York University, hanno esposto dei ratti a informazioni di odorato nuove e avute in precedenza, mentre gli animali dormivano. Per controllare con precisione l'esperienza odorativa degli animali durante i periodi di veglia e di sonno, i ricercatori hanno stimolato elettricamente i circuiti cerebrali coinvolti nell'elaborazione dell'odore piuttosto che fare affidamento sulla trasmisisone di odori reali agli animali.

L'esposizione a nuove informazioni di odori durante il sonno ha reso più difficile per gli animali distinguere l'odore acquisito dagli altri. "Anche se lavori precedenti avevano dimostrato il ruolo di replica del sonno sulla forza della memoria, questi sono i primi dati che dimostrano che la precisione della memoria può essere influenzata anche in modo indipendente durante il sonno", ha detto Wilson .

Prima di introdurre informazioni sull'odore agli animali mentre dormivano, Barnes e Wilson hanno insegnato agli animali ad associare informazioni di un odore specifico con una lieve scossa al piede mentre erano svegli. Dopo che gli animali hanno imparato ad associare l'esperienza dell'odore e lo shock (dimostrato da un comportamento più timoroso), Barnes e Wilson hanno ricreato l'esperienza-odore quando gli animali erano in SWS.

Può essere rilevante perché:

Capire i meccanismi della memoria tuttora poco chiari, può rivelarsi utile il giorno in cui, si spera, di Alzheimer si potrà guarire.

Gli animali che hanno rivissuto l'esperienza-odore appresa durante il SWS hanno dimostrato una maggiore memoria per l'odore rispetto agli animali che avevano avuto replicato un odore simile durante la veglia. Al contrario, gli animali che hanno ricevuto una nuova informazione-odore nel sonno hanno dimostrato maggiori difficoltà a distinguere l'odore imparato al quale erano stati precedentemente esposti, tra altri. "Sappiamo che durante il sonno a onda lenta, i sistemi sensoriali del cervello sono molto meno sensibili agli stimoli normali", ha detto Wilson. "I nostri dati suggeriscono che questo isolamento sensoriale può aiutare a replicare le informazioni apprese in assenza di interferenze esterne, fornendo il ricordo forte e preciso di informazioni importanti".

Jan Born, PhD, neuroscienziato che studia il sonno all'Università di Tubinga, non coinvolto in questa ricerca, ha osservato che tali informazioni potrebbero un giorno rivelarsi importanti negli sforzi per ridurre i ricordi traumatici. "La questione se indurre i ricordi durante il sonno (e in particolare durante il sonno a onde lente) può essere utile per modificare ricordi specifici è attualmente un tema caldo, a causa del potenziale di tali informazioni di portarci a nuovi modi per indebolire i ricordi indesiderati che si trovano comunemente in condizioni psichiatriche quali lo stress post- traumatico e i disturbi d'ansia", ha spiegato.

Questa ricerca è stata finanziata dal National Institute on Deafness and Other Communication Disorders.

Fonte: Society for Neuroscience (SfN) (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Barnes and Wilson. Imposed Replay and Odor Memory. J. Neurosci., April 9, 2014, 34(15)

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