Il sonno è noto per essere cruciale per l’apprendimento e la formazione della memoria. Gli scienziati hanno persino individuato ricordi specifici e li hanno consolidati durante il sonno. Tuttavia, i meccanismi esatti dietro questo processo erano rimasti enigmi – fino ad ora.
Chi di noi è cresciuto con il famoso cartone animato «Dexter’s Laboratory» ricorderà l’episodio in cui Dexter cerca di apprendere il francese da un giorno all’altro. Crea un dispositivo che lo aiuta a imparare nel sonno, riproducendo frasi in francese. Naturalmente, essendo una commedia, il disco di Dexter si blocca sulla frase «Bonjour» e il giorno dopo è incapace di dire altro. Questo provoca una serie di situazioni esilaranti.
L’idea che possiamo imparare mentre dormiamo ha sempre affascinato artisti e scienziati; la possibilità di migliorare drasticamente la nostra produttività tramite l’apprendimento notturno è estremamente intrigante. Ma potrà mai diventare realtà? Una nuova ricerca sembra suggerire di sì, mentre gli scienziati si avvicinano alla comprensione di ciò che accade nel cervello durante il sonno e di come questo stato influenzi l’apprendimento e la formazione della memoria.
Studi precedenti hanno dimostrato che il sonno non rapido (non-REM), caratterizzato da movimenti oculari assenti, è cruciale per il consolidamento dei ricordi. I fusi del sonno, picchi improvvisi nell’attività cerebrale visibili su un elettroencefalogramma (EEG) durante il secondo stadio del sonno non-REM, sono stati identificati come elementi chiave in questo processo di consolidamento.
Inoltre, gli scienziati sono riusciti a riattivare specifici ricordi utilizzando segnali uditivi. Tuttavia, fino a poco tempo fa, il meccanismo alla base di tali risultati era rimasto un mistero. I ricercatori non avevano chiaro se questi meccanismi potessero aiutare a memorizzare nuove informazioni.
Pertanto, un team di ricercatori ha deciso di indagare. Scott Cairney, dell’Università di York nel Regno Unito, ha co-diretto la ricerca con Bernhard Staresina dell’Università di Birmingham. Le loro scoperte sono state pubblicate su una prestigiosa rivista scientifica.
Tasto di spegnimento automatico per il consolidamento della memoria
Cairney spiega la motivazione dietro la ricerca, affermando: «Siamo certi che i ricordi vengano riattivati nel cervello durante il sonno, ma non conosciamo i processi neurali che governano questo fenomeno». «I fusi del sonno», continua, «sono stati collegati ai benefici del sonno per la memoria nelle ricerche precedenti, quindi abbiamo voluto indagare se queste onde cerebrali mediano la riattivazione».
«Se supportano la riattivazione della memoria, abbiamo ipotizzato che potrebbe essere possibile decifrare i segnali di memoria nel momento in cui questi fusi si manifestano». Per testare le loro ipotesi, Cairney e i suoi colleghi hanno chiesto a 46 partecipanti di «imparare associazioni tra parole e immagini di oggetti o scene prima di un pisolino».
In seguito, alcuni dei partecipanti hanno fatto un pisolino di 90 minuti, mentre altri sono rimasti svegli. A coloro che hanno dormito, «metà delle parole sono state riprodotte durante il pisolino per innescare la riattivazione dei ricordi delle immagini appena apprese», spiega Cairney.
«Quando i partecipanti si sono svegliati dopo un buon periodo di sonno», dice, «li abbiamo presentati di nuovo con le parole e abbiamo chiesto loro di richiamare l’oggetto e le immagini di scena». «Abbiamo scoperto che la loro memoria era migliore per le immagini collegate alle parole presentate nel sonno, rispetto a quelle che non lo erano», riporta Cairney.
Utilizzando una macchina EEG, i ricercatori hanno anche osservato che suonare le parole associate per riattivare i ricordi ha innescato fusi del sonno nel cervello dei partecipanti. Più nello specifico, i pattern del fuso sonno EEG «rivelavano» ai ricercatori se i partecipanti stessero elaborando memorie relative a oggetti o ricordi di scene.
Come aumentare la memoria mentre dormiamo
«I nostri dati suggeriscono che i fusi facilitano l’elaborazione delle caratteristiche di memoria rilevanti durante il sonno, aumentando così il consolidamento della memoria», afferma Staresina. «Anche se precedenti ricerche hanno dimostrato che la riattivazione mirata della memoria può aumentare il consolidamento durante il sonno, ora evidenziamo che i fusi del sonno potrebbero rappresentare il meccanismo sottostante fondamentale».
Cairney aggiunge: «Quando sei sveglio, impari nuove cose, ma quando dormi, le perfezioni, rendendo più facile recuperarle e applicarle correttamente quando ne hai bisogno. Questo è cruciale per il nostro apprendimento, ma anche per mantenere funzioni cerebrali sane».
Staresina suggerisce che questa nuova conoscenza potrebbe portare a strategie efficaci per aumentare la memoria durante il sonno. «L’induzione diretta dei fusi del sonno – ad esempio, stimolando il cervello con elettrodi – combinata con la riattivazione mirata della memoria, potrebbe permetterci di migliorare ulteriormente le prestazioni mnemoniche mentre dormiamo».
Bernhard Staresina conclude: «Sebbene l’idea di imparare come in ‘Dexter’s Lab’ possa richiedere tempo per diventare realtà, possiamo affermare con sicurezza che il nostro cervello continua a imparare anche mentre dormiamo, e i ricercatori si stanno avvicinando sempre di più a comprendere perché accade tutto questo.»
Nuove Prospettive e Ricerche Futuri
Le recenti scoperte aprono la strada a ulteriori ricerche nel campo della neuroscienza e dell’apprendimento. La possibilità di integrare tecniche di stimolazione cerebrale durante il sonno potrebbe rivoluzionare il modo in cui comprendiamo e applichiamo i processi di apprendimento. In particolare, studi futuri potrebbero esaminare l’efficacia di diversi stimoli sensoriali e le loro interazioni con le fasi del sonno, oltre a esplorare come queste tecniche possano essere adattate per migliorare l’apprendimento in contesti educativi e professionali. La scienza del sonno e dell’apprendimento è solo all’inizio; ci aspettiamo di vedere progressi entusiasmanti in questo campo nei prossimi anni.
