Quando scivoli nel sonno, è facile immaginare che il tuo cervello si spenga, ma la ricerca dell’Università del Michigan suggerisce che gruppi di neuroni attivati ​​durante l’apprendimento precedente continuano a “canticchiare”, tatuando ricordi nel tuo cervello. I ricercatori della U-M hanno studiato come si formano e immagazzinano nei topi i ricordi associati a uno specifico evento sensoriale. In uno studio condotto prima della pandemia di coronavirus e recentemente pubblicato su Nature Communications, i ricercatori hanno esaminato come si formasse un ricordo pauroso in relazione a uno specifico stimolo visivo. Hanno scoperto che non solo i neuroni attivati ​​dallo stimolo visivo si mantengono più attivi durante il sonno successivo, ma il sonno è vitale per la loro capacità di collegare la memoria della paura all’evento sensoriale. Ricerche precedenti hanno dimostrato che le regioni del cervello che sono molto attive durante l’apprendimento intensivo tendono a mostrare più attività durante il sonno successivo. Ma ciò che non era chiaro era se questa “riattivazione” dei ricordi durante il sonno avesse bisogno di avvenire per immagazzinare completamente la memoria del materiale appena appreso. Parte di ciò che volevano capire era se esiste una comunicazione tra le parti del cervello che stanno mediando la memoria della paura e i neuroni specifici che mediano la memoria sensoriale a cui è legata la paura. Come parlano insieme e devono farlo durante il sonno? Sarebbe interessante davvero sapere cosa sta facilitando il processo di creazione di una nuova associazione, come un particolare insieme di neuroni o una particolare fase del sonno. Ma per molto tempo, non c’era davvero modo di testarlo sperimentalmente. Ora, i ricercatori hanno gli strumenti per etichettare geneticamente le cellule attivate da un’esperienza durante una specifica finestra di tempo. Concentrandosi su un insieme specifico di neuroni nella corteccia visiva primaria, i ricercatori hanno creato un test di memoria visiva. Hanno mostrato a un gruppo di topi un’immagine neutra ed hanno espresso geni nei neuroni della corteccia visiva attivati ​​dall’immagine. Per verificare che questi neuroni registrassero l’immagine neutra, gli scienziati hanno testato se potevano stimolare la memoria dello stimolo dell’immagine attivando selettivamente i neuroni senza mostrare loro l’immagine. Quando hanno attivato i neuroni e accoppiato tale attivazione con un lieve shock ai piedi, hanno scoperto che i loro soggetti avrebbero successivamente avuto paura degli stimoli visivi che sembravano simili all’immagine codificata da quelle cellule. Hanno scoperto che è vero anche il contrario: dopo aver accoppiato lo stimolo visivo con un pedale, i loro soggetti avrebbero successivamente risposto con paura alla riattivazione dei neuroni. Fondamentalmente, il precetto dello stimolo visivo e il precetto di questa attivazione completamente artificiale dei neuroni hanno generato la stessa risposta. I ricercatori hanno scoperto che quando interrompevano il sonno dopo aver mostrato ai soggetti un’immagine e aver dato loro un lieve shock ai piedi, non c’era paura associata allo stimolo visivo. Quelli con il sonno non manipolato hanno imparato a temere lo stimolo visivo specifico che era stato associato allo shock del piede. Hanno scoperto che questi topi hanno effettivamente avuto paura di ogni stimolo visivo che hanno mostrato loro. Dal momento in cui vanno nella camera in cui vengono presentati gli stimoli visivi, sembrano sapere che c’è un motivo per provare paura, ma non sanno di cosa hanno paura nello specifico. Questo probabilmente mostra che, per poter fare un’accurata associazione di paura con uno stimolo visivo, devono avere la riattivazione associata al sonno dei neuroni che codificano quello stimolo nella corteccia sensoriale. Ciò consente di generare una memoria specifica per quel segnale visivo. I ricercatori pensano che allo stesso tempo, quell’area corticale sensoriale debba comunicare con altre strutture cerebrali, per sposare l’aspetto sensoriale della memoria con l’aspetto emotivo. Queste scoperte potrebbero avere implicazioni su come vengono compresi l’ansia e il disturbo post-traumatico da stress. Probabilmente questo è un indizio che dice che se colleghi la paura a un evento molto specifico durante il sonno, l’interruzione del sonno può influenzare questo processo. In assenza di sonno, il cervello sembra gestire l’elaborazione del fatto che hai paura, ma potresti non essere in grado di collegarlo a ciò di cui dovresti aver paura. Quel processo di specificazione può essere uno che va storto con PTSD o ansia generalizzata.

Daniele Corbo

Bibliografia: “Causal role for sleep-dependent reactivation of learning-activated sensory ensembles for fear memory consolidation” by Brittany C. Clawson, Emily J. Pickup, Amy Ensing, Laura Geneseo, James Shaver, John Gonzalez-Amoretti, Meiling Zhao, A. Kane York, Femke Roig Kuhn, Kevin Swift, Jessy D. Martinez, Lijing Wang, Sha Jiang & Sara J. Aton. Nature Communications

Immagine: Sleeping Woman (Frances Kuehn)