Anche semplici clic riprodotti casualmente durante il sonno profondo modificano l'attività delle onde cerebrali lente, riducono la qualità del riposo e compromettono il consolidamento della memoria dichiarativa
Basta un semplice clic, apparentemente privo di significato, per alterare uno dei processi più delicati che avvengono durante il sonno: il consolidamento dei ricordi. È quanto emerge da uno studio pubblicato sulla rivista iScience e coordinato da Monika Schönauer e Nora Rouast del Dipartimento di Neuropsicologia dell’Università di Friburgo, che mette in discussione un presupposto alla base di molte ricerche sulla stimolazione cerebrale durante il sonno. Se, infatti, negli ultimi anni diversi studi hanno dimostrato che stimoli acustici accuratamente sincronizzati possono favorire la memoria, il nuovo lavoro evidenzia come suoni casuali e non controllati possano ottenere l’effetto opposto, interferendo con i meccanismi neurofisiologici che permettono ai ricordi di stabilizzarsi.
Il sonno consolida i ricordi, ma conta anche come “viaggiano” le onde cerebrali
Da tempo è noto che il sonno svolga un ruolo fondamentale nella memoria. Durante il riposo notturno, in particolare nelle fasi di sonno profondo, il cervello rielabora le informazioni apprese durante la giornata, trasferendole dalle strutture deputate alla memoria a breve termine verso la corteccia cerebrale, dove vengono consolidate. In questo processo un ruolo centrale è svolto dalle cosiddette onde cerebrali lente. La novità dello studio tedesco è aver dimostrato che non conta soltanto la loro presenza, ma anche il modo in cui queste onde si propagano attraverso le diverse aree del cervello. “Le nostre osservazioni mostrano che suoni riprodotti casualmente possono disturbare processi fondamentali che avvengono durante il sonno – spiega Nora Rouast -. Per consolidare i ricordi non è importante soltanto che si generino onde cerebrali lente, ma anche il modo in cui queste si propagano nelle diverse regioni del cervello. È proprio questa propagazione a essere compromessa dai suoni”.
Lo studio: due sonnellini, uno nel silenzio e uno con clic casuali
Per valutare gli effetti della stimolazione acustica, i ricercatori hanno coinvolto venti giovani adulti sani. Ogni partecipante ha preso parte a due sessioni sperimentali. Prima del sonnellino pomeridiano di tre ore i volontari hanno svolto un test di memoria dichiarativa, basato sul ricordo di informazioni e figure, e un test di memoria procedurale, che prevedeva l’apprendimento di una sequenza di movimenti delle dita. Durante il riposo l’attività cerebrale è stata monitorata con l’elettroencefalogramma. In una delle due sessioni i partecipanti hanno dormito nel silenzio completo, mentre nell’altra hanno ascoltato, a intervalli casuali, una serie di brevi clic acustici privi di qualsiasi significato e non sincronizzati con le onde cerebrali.
Il sonno dura quasi lo stesso, ma cambia profondamente la sua qualità
Uno dei risultati più interessanti riguarda proprio la struttura del sonno. I clic non hanno impedito ai partecipanti di addormentarsi né hanno ridotto in modo significativo la durata complessiva del riposo. Hanno però modificato profondamente la qualità del sonno. I volontari hanno trascorso meno tempo nella fase di sonno profondo a onde lente e una quota maggiore nelle fasi più leggere del sonno non-REM. Parallelamente è diminuito il numero delle onde cerebrali lente e la loro densità, mentre i cosiddetti fusi del sonno, un altro importante ritmo cerebrale coinvolto nella memoria, sono rimasti sostanzialmente invariati. Secondo gli autori, questo dimostra che anche rumori apparentemente innocui possono alterare selettivamente proprio quei meccanismi fisiologici più importanti per la formazione dei ricordi.
Onde più corte e meno diffuse nel cervello
L’aspetto più innovativo dello studio riguarda però il comportamento delle onde lente. Grazie all’analisi elettroencefalografica, i ricercatori hanno osservato che, in presenza della stimolazione acustica, le onde non solo erano meno numerose, ma percorrevano traiettorie più brevi, raggiungevano un numero inferiore di regioni cerebrali e si diffondevano meno efficacemente, soprattutto nelle aree frontali del cervello. In altre parole, la comunicazione tra le diverse regioni cerebrali risultava meno efficiente proprio durante la fase in cui il cervello riorganizza e consolida le informazioni apprese. I ricercatori hanno inoltre dimostrato che quanto più risultava compromessa questa propagazione delle onde lente, tanto peggiori erano le prestazioni nei test di memoria svolti dopo il risveglio.
Peggiora la memoria dichiarativa, non quella procedurale
Gli effetti non sono risultati uguali per tutti i tipi di memoria. La stimolazione acustica casuale ha infatti compromesso in modo significativo la memoria dichiarativa, in particolare quella visuo-spaziale, mentre non sono emerse differenze significative nella memoria procedurale, cioè quella coinvolta nell’apprendimento di abilità motorie come l’esecuzione di una sequenza di movimenti. Secondo gli autori, il risultato conferma il ruolo particolarmente importante del sonno profondo nel consolidamento delle informazioni dichiarative.
Un messaggio importante per le future terapie
Negli ultimi anni la possibilità di utilizzare stimolazioni sonore durante il sonno per migliorare memoria e funzioni cognitive ha suscitato un crescente interesse, anche in prospettiva terapeutica per persone con disturbi neurologici o cognitivi. Il nuovo studio suggerisce però che questi approcci debbano essere sviluppati con estrema cautela. “Poiché è in corso un’intensa attività di ricerca per migliorare i processi di memoria o utilizzarli a scopo terapeutico attraverso stimolazioni durante il sonno, i nostri risultati mostrano che è necessario valutare con attenzione i possibili effetti indesiderati – osserva Monika Schönauer -. Anche suoni privi di melodia o contenuto verbale possono modificare la fisiologia del sonno e interferire con i complessi meccanismi alla base della formazione dei ricordi”. Per i ricercatori, i risultati contribuiscono a chiarire un aspetto finora poco considerato: preservare l’integrità del sonno profondo è essenziale non solo perché si formino le onde cerebrali lente, ma anche perché queste possano propagarsi correttamente all’interno del cervello. È proprio questa dinamica, concludono gli autori, a rappresentare uno degli elementi chiave del consolidamento della memoria e un parametro da tenere in considerazione nello sviluppo delle future tecniche di stimolazione cerebrale durante il sonno.
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