16 maggio 2016
Dimostrato per la prima volta in modo diretto il ruolo centrale del sonno REM nel consolidamento a
lungo termine della memoria. In particolare, i ricordi non riescono a persistere quando si blocca la
produzione delle cosiddette onde theta, quelle che nell’elettroencefalogramma caratterizzano questa
fase del sonno (red)
da lescienze.it
Il sonno REM – quello caratterizzato da un rapido movimento degli occhi e associato ai sogni – ha un
ruolo centrale e diretto nel consolidamento della memoria. A dimostrarlo è stato un gruppo di
ricercatori della McGill University a Montreal, in Canada, che è riuscito a superare alcune
difficoltà tipiche degli studi sul sonno grazie al ricorso a tecniche innovative. Lo studio è
illustrato in un articolo su “Science”.
I primi passi del consolidamento della memoria sono completati nel giro di poche ore
dall’acquisizione di un ricordo o di un apprendimento, ma alcune fasi del processo richiedono più
tempo e avvengono nel sonno. Da tempo gli scienziati ritengono che un ruolo particolare lo abbia il
sonno REM. Finora però non si era riusciti a stabilire esattamente quale fosse questo ruolo, e quali
fossero i meccanismi in atto. Lo studio del consolidamento della memoria nel sonno si scontra
infatti da un lato con i problemi etici sollevati dagli esperimenti nell’uomo, che richiederebbero
di deprivare del sonno i soggetti coinvolti, e dall’altro con il carattere transitorio del sonno REM
(durante il sonno in generale si verificano diversi cicli di sonno REM, ciascuno dei quali ha una
durata di circa 90 minuti).
Richard Boyce e colleghi hanno superato questi problemi lavorando sul modello animale con le
tecniche dell’optogenetica. I ricercatori hanno creato una linea di topi geneticamente modificati in
modo che i loro neuroni esprimessero una proteina sensibile alla luce, così da poter attivare o
disattivare a piacere i neuroni tramite un impulso luminoso inviato lungo una sottile fibra ottica
impiantata nel cervello. In questo modo i ricercatori hanno potuto agire selettivamente sui neuroni
alterandone l’attività durante le diverse fasi del sonno.
In particolare
hanno scoperto che inibendo durante il sonno REM la produzione nell’ippocampo (la struttura
cerebrale centrale per la memoria a lungo termine) delle onde theta, una classe di onde cerebrali
particolarmente evidenti nei tracciati degli elettroencefalogrammi durante questa fase del sonno, i
topi non riuscivano a conservare né la memoria contestuale (come la posizione di un oggetto appresa
nel precedente stato di veglia), né quella emotiva (come la paura associata a una scossa alle
zampe). Il blocco di questo stesso ritmo theta durante le fasi non REM del sonno non influiva invece
sulla formazione dei ricordi.
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