Il cervello nel sonno cerca di anticipare il futuro



Capita spesso di svegliarsi con in mente la soluzione a un problema che solo poche ore prima sembrava irrisolvibile, accade perché durante il sonno il cervello non consolida soltanto il ricordo delle esperienze passate, ma cerca di anticipare quelle future. Lo dimostra uno studio condotto sui ratti pubblicato sulla rivista Nature dai ricercatori della Rice University e dell' Università del Michigan.

I risultati offrono una visione inedita di ciò che fanno i singoli neuroni nell' ippocampo dei ratti per stabilizzare e calibrare la rappresentazione dell' ambiente circostante durante il sonno, dopo che l' animale ha fatto l' esperienza di un luogo sconosciuto. I ricercatori sono riusciti a ottenerla monitorando particolari onde celebrali che servono a consolidare i nuovi ricordi.

Per la prima volta, abbiamo osservato come questi singoli neuroni stabilizzano la rappresentazione dello spazio durante il riposo, afferma il bioingegnere Caleb Kemere della Rice University. La curiosità dei ricercatori è andata ben oltre abbiamo immaginato che alcuni neuroni potessero cambiare le loro rappresentazioni, riflettendo l' esperienza che tutti abbiamo prima di svegliarci con una nuova comprensione di un problema.

Per dimostrarlo i ricercatori hanno addestrato i ratti a muoversi avanti e indietro su una pista rialzata e hanno osservato l' attività elettrica dei singoli neuroni dell' ippocampo. Con un  calcolo statistico hanno capito quali porzioni del percorso veniva rappresentata di ciascun neurone e grazie a un algoritmo di apprendimento automatico, hanno potuto stabilire in quale animale sognava di svegliarsi. Questa tecnica ha permesso di confermare le rappresentazioni spaziali che formano durante l' esperienza di un nuovo ambiente sono stabili per diverse ore di sonno post-esperienza, ma non solo.

Durante il riposo alcuni neuroni producono dei cambiamenti, e quando i ratti vengono messi nuovamente nel nuovo ambiente per una seconda volta, questi cambiamenti riflettono qualcosa che è stato appreso durante la fase di sonno. E' come se la seconda esposizione voluta da Kemere fosse avvenuta mentre l'animale dormiva. Ciò è importante perché dimostra che per la prima volta la neuroplasticità cioè il rimodellamento delle connessioni del cervello, avviene non solo durante la veglia quando sono presenti stimoli esterni, ma anche durante il sonno. 




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