In che modo il cervello decide cosa ricordare
Un recente studio(si apre in una nuova finestra) sostenuto dai progetti MemOpt e SLEEPAWAY, finanziati dall’UE, ha dimostrato che, durante l’apprendimento, il cervello probabilmente «contrassegna» determinate esperienze per consolidarne meglio il ricordo durante il sonno successivo. Lo studio, pubblicato sulla rivista «PLOS Biology», offre nuove intuizioni sui meccanismi neurali attraverso i quali il nostro cervello determina quali informazioni conservare per il futuro. I ricordi non sono una riproduzione integrale degli eventi quotidiani, bensì una selezione delle esperienze più significative. Si ritiene che questo filtro adattivo sia guidato da un processo di etichettatura che avviene nel momento dell’apprendimento, in base al quale determinati ricordi vengono contrassegnati come importanti e considerati prioritari ai fini del consolidamento durante i periodi offline, come ad esempio il sonno. Senza questo meccanismo selettivo, il cervello rischierebbe un sovraccarico del sistema, non essendo in grado di distinguere le informazioni essenziali dal rumore di fondo delle esperienze quotidiane. Sebbene gli studi sugli animali abbiano fornito prove convincenti del fatto che la novità, la ripetizione e la ricompensa influenzino la selezione dei ricordi destinati all’elaborazione dipendente dal sonno, non sono ancora state individuate prove dirette a sostegno di un meccanismo analogo negli esseri umani. Il nuovo studio colma questa lacuna, fornendo la prima chiara prova neurale del fatto che il cervello umano prepari effettivamente determinati ricordi affinché si consolidino durante la notte proprio nel momento stesso in cui vengono formati. «Il modo in cui il cervello decide cosa è importante ricordare e cosa può essere dimenticato rimane ancora un mistero», commentano gli autori dello studio in un comunicato stampa pubblicato su «EurekAlert!»(si apre in una nuova finestra). «Queste nuove scoperte contribuiscono a rispondere a tale domanda, mettendo in luce per la prima volta una traccia di attività neurale che indica al cervello quali esperienze elaborare durante il sonno e trasformare in ricordi a lungo termine.»
Decodificare i segnali della memoria nel cervello
Per indagare su questo meccanismo di selezione della memoria, i ricercatori hanno reclutato 31 giovani adulti sani e hanno utilizzato l’elettroencefalografia (EEG) per misurare i modelli di attività cerebrale mentre questi imparavano serie di coppie oggetto-parola. Ciascun partecipante è stato sottoposto al test sulle coppie immediatamente e poi nuovamente dopo una pausa di due ore, completando tale procedura nel corso di due visite distinte. Durante una delle visite è stato loro permesso di fare un pisolino, mentre durante l’altra hanno guardato documentari sulla natura. Ciò ha permesso al team di ricerca di confrontare il livello di ritenzione delle informazioni dopo il sonno rispetto alla veglia. Gli scienziati hanno analizzato le registrazioni EEG dei partecipanti, decodificando gli stati cerebrali distinti presenti durante l’apprendimento che corrispondevano ai ricordi successivamente consolidati durante il sonno, associando efficacemente le oscillazioni ripetitive registrate durante la fase di codifica agli elementi ricordati dopo il periodo di riposo. È emerso che le coppie parola-oggetto accompagnate da oscillazioni theta nell’intervallo 3-8 Hz durante l’apprendimento avevano maggiori probabilità di sopravvivere a un periodo di sonno, ma non a un periodo di veglia. A sua volta, questa attività theta ha permesso di prevedere un accoppiamento più forte tra le oscillazioni lente e i fusi del sonno (picchi di attività neurale nel cervello durante il sonno), che a loro volta erano associati a migliori prestazioni mnemoniche dopo il sonno. Sebbene lo studio abbia valutato la capacità di richiamo solo dopo due ore, i risultati indicano che le oscillazioni theta costituiscono il segnale neurale attraverso il quale il cervello contrassegna le esperienze da consolidare durante la notte. «Le nostre nuove scoperte gettano nuova luce sui processi cerebrali che determinano ciò che alla fine viene ricordato e potrebbero aprire nuove strade per la comprensione e il trattamento di disturbi mentali comuni quali la depressione», affermano gli autori. Il progetto MemOpt (Optimising memory: Understanding the role of sleep in selective memory strengthening) si è concluso nel 2024. SLEEPAWAY (Forgetting unwanted memories in sleep) si concluderà nel 2030. Per maggiori informazioni, consultare: progetto MemOpt progetto SLEEPAWAY
