Secondo due recenti e importanti studi scientifici, il naturale bisogno di dormire sarebbe correlato a uno scopo particolare: aiutare il cervello a rimuovere alcuni ricordi per “fare spazio” a quelli nuovi.
Per molto tempo, svariate ricerche scientifiche hanno indagato rispetto alle motivazioni che spingono l’uomo ad avere bisogno di dormire, in media, circa 8 ore al giorno. Ora, questa nuova ricerca aggiunge “prove” a sostegno della tesi, secondo cui il sonno sia un passaggio fondamentale mediante il quale il cervello incamera informazioni, un po’ come un computer che memorizza file di varia natura.
L’importanza del sonno per la memoria
Il primo studio. Nel corso dello studio condotto dal Graham Diering e dai colleghi della Johns Hopkins University School of Medicine di Baltomore, nel Maryland, sono state analizzate le proteine che formano i recettori presenti sui neuroni postsinaptici, nel cervello di topi, di due aree importanti per apprendimento e memoria, ovvero ippocampo e corteccia: la ricerca ha mostrato come nei topi si assiste a un calo del 20 per cento dei livelli di proteine recettoriali, indicativo di una diminuzione d’intensità delle sinapsi.
Per capire quali sostanze siano alla base del processo di omeostasi, i ricercatori hanno analizzato una proteina nota per il suo ruolo nella regolazione del ciclo sonno-veglia, detta Homer 1: dai risultati della ricerca, si evince come nelle sinapsi dei topi addormentati i livelli di questa proteina siano superiori del 250 per cento rispetto a quelli dei topi svegli. Il legame tra Homer 1 e omeostasi è stato compreso grazie a un esperimento condotto su cavie ingegnerizzante, in modo da non esprimere la proteina; la diminuzione delle proteine recettoriali associate al sonno non si manifestava più.
L’esperimento. Nel corso del primo studio condotto su un modello animale, i topi sono stati inseriti in un ambiente non familiare e sono stati sottoposti a una leggera scossa elettrica. In particolare, alcuni topi hanno trascorso le ore notturne dormendo, mentre ad altri topi è stata somministrata una sostanza che evita che il cervello del topo di “riordinare” i ricordi, inibendo l’espressione della proteina Homer 1.
In un secondo momento, i topi a cui era stata somministrata la sostanza sono stati reinseriti nello stesso ambiente non familiare e hanno evidentemente ricordato lo shock, in quanto sono rimasti immobili per tutto il tempo. Al contrario, i topi a cui non era stato somministrato nulla e aveva riposato normalmente, reinseriti per una seconda volta in un ambiente non familiare, si sono mostrati leggermente “titubanti”, ma poi hanno esplorato l’ambiente in modo del tutto usuale.
Dai risultati della ricerca, pubblicati sulla rivista Science, si evince come i topi a cui era stata somministrata la sostanza chimica continuavano a rimanere immobili, come se ricordassero la sensazione di paura, benché si trovassero in un luogo diverso: i ricercatori ritengano che questo sia avvenuto in quanto il farmaco ha interferito con un processo noto come ridimensionamento, alla base del meccanismo con cui dimentichiamo alcune cose per ricordarne altre.
In altre parole, secondo uno dei ricercatori, il dottor Graham Diering, il ricordo della scossa è risultato più duraturo solo nei topi “drogati”, in quanto le loro sinapsi non hanno subito ridimensionamento.
Nel corso del secondo studio, Chiara Cirelli e Giulio Tononi del Wisconsin Center for Sleep and Consciousness, hanno analizzato le variazioni delle dimensioni delle sinapsi dei topi durante il sonno e durante la veglia, prendendo in esame le immagini ad altissima risoluzione di corteccia cerebrale di diversi topi, ottenute con una tecnica di microscopia elettronica tridimensionale, misurando le dimensioni di ben 6.920 sinapsi.
Dai risultati della ricerca, si evince come ci siano prove concrete del processo di “ridimensionamento” : gli studiosi hanno concluso che in poche ore di sonno si assista una diminuzione delle dimensioni delle sinapsi, in entrambe le aree della corteccia cerebrale studiate e in misura proporzionale alle dimensioni delle sinapsi.
In particolare, il fenomeno del ridimensionamento si è avuto nell’80 per cento delle sinapsi, ma non si è realizzato in quelle più grandi, a cui sono associate le tracce di memoria più stabili.
“Da notare che gran parte delle sinapsi nella corteccia subisce un grande cambiamento nelle dimensioni con sole poche ore di veglia e di sonno”, ha dichiarato Cirelli. “Estrapolando dai topi agli esseri umani, i nostri risultati implicano che ogni notte migliaia di miliardi di sinapsi nella nostra corteccia si assottigliano di circa il 20 per cento”, ha aggiunto Tononi.
