Sonno, memoria e sinapsi

Ultimamente, nel tempo libero, ho iniziato a studiare le funzioni del sonno e la memoria.

In realtà, nel mondo delle neuroscienze ci sono un sacco di correnti di pensiero differenti su questo argomento, per cui le ho lette tutte e sono giunto ad alcune considerazioni.

La correlazione tra il sonno e la memoria è evidente, tutti noi sappiamo che dopo aver dormito ricordiamo meglio ciò che abbiamo appreso il giorno precedente.

Secondo l’idea che prevale fra i neuroscienziati, questo accadrebbe perché, durante il sonno, il cervello compie un intenso lavoro di rafforzamento simpatico (immaginate due neuroni come due lacci che stringendosi fanno un nodo, quel nodo – la sinapsi – è la struttura anatomica che sottende ai ricordi). Dunque la notte il cervello consolida i ricordi.

Tuttavia c’è una nuova teoria, molto interessante, che sostiene l’esatto contrario e cioè che il sonno non serva a rafforzare le sinapsi, perché queste verrebbero già rafforzate durante il giorno, con l’esperienza, ma sia finalizzato piuttosto a indebolirle.

Inoltre, secondo questa teoria, l’indebolimento delle sinapsi sarebbe selettivo: cioè il cervello, durante il sonno, manterrebbe collegate le nuove sinapsi importanti, createsi durante il giorno (il nostro presente), con quelle che già si erano formate in precedenza (per intenderci, col “network neurale” che costituisce il nostro passato) e allo stesso tempo “scioglierebbe” le sinapsi di nuova creazione meno importanti, “slegandole” dal passato.

Detto in termini ancora più semplici: durante il sonno integriamo i nuovi ricordi importanti con i vecchi ricordi, che costituiscono il nostro passato e, allo stesso tempo, svincoliamo il nostro passato da quel presente che non è rilevante.

Ma perché succede tutto questo? Cioè perché è importante che le sinapsi non rilevanti vengano indebolite? E perché accade proprio durante il sonno?

I motivi sono due: (1) con questo lavoro notturno di potatura delle sinapsi siamo in grado di poter creare nuovi ricordi per tutto il corso della vita, mantenendo i ricordi del passato – quelli più importanti – e allo stesso tempo (2) impediamo una “saturazione sinaptica” che sarebbe disfunzionale per il corretto funzionamento del cervello. Infatti, negli esperimenti di deprivazione del sonno è stato osservato che i neuroni degli animali che non dormono o dormono pochissimo – uomo compreso – rispondono con maggiore frequenza agli stimoli rispetto ai neuroni di una persona che dorme regolarmente.

Si potrebbe pensare che sia un vantaggio, ma dal punto di vista energetico non lo è: un neurone deve rispondere adeguatamente a un certo stimolo, in base all’ampiezza dello stimolo stesso, se risponde con una scarica di potenziali d’azione spropositata, rispetto allo stimolo, quel neurone va incontro a un dispendio energetico che alla lunga risulta essere dannoso per il cervello, tanto è vero che alcune patologie psichiatriche possono essere slatentizzate da una cattiva igiene del sonno: è il cervello che non c’è la fa dal punto di vista energetico e, letteralmente, impazzisce.

Durante il sonno, inoltre, il soggetto va incontro a un’inconsapevolezza del mondo che lo circonda e dev’essere così, perché se il soggetto fosse sveglio rafforzerebbe le sinapsi e renderebbe vani i lavori di indebolimento e potatura sinaptici.

Questa nuova ipotesi del sonno come “fattore di indebolimento delle sinapsi” è sostenuta anche dal punto di vista molecolare. Si è visto infatti che i recettori AMPA per il glutammato – senza scendere nel dettaglio, sono dei recettori per mezzo dei quali le sinapsi vengono rafforzate – vengono espressi sulla membrana cellulare dei neuroni durante i periodi di veglia, ma la loro espressione diminuisce drasticamente durante la notte, quando le sinapsi devono essere indebolite.

L’unica cosa che non è chiara è: come fa il cervello a selezionare i ricordi della giornata non rilevanti da quelli rilevanti – qui probabilmente c’entrano le emozioni ma devo ancora approfondire.

Comunque, se volete approfondire l’argomento, questi sono i link dei vari studi:

– Is sleep essential? Cirelli C. e Tonini G, in “PLoS Biology”, Vol. 6, n.8, pp. 1605-1611, agosto 2008

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18752355

– The memory function of sleep. Diekelmann S. e Born J., in “Nature Reviews Neuroscience”, Vol. 11, n. 2, pp. 114-126, febbraio 2010

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20046194

– Local Sleep in Awake Rats. Vyazovskiy V e altri, in “Nature”, Vol. 472, pp. 443-447, aprile 2011.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21525926

– Sleep and Synaptic Homeostasis: Structural Evidence in Drosophila. Bushey D. e altri, in “Science”, Vol. 332, pp. 1576-1581, giugno 2011

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3128387/

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