Immagine: la ricerca finanziata da NIH suggerisce che una maggiore comunicazione tra due aree del cervello durante il sonno può svolgere un ruolo nella formazione della memoria. Credito: György Buzsáki, MD, Ph.D., Università di New York.
Utilizzando una tecnologia innovativa chiamata “NeuroGrid”, gli scienziati hanno dimostrato che il sonno aumenta la comunicazione tra due regioni del cervello la cui connessione è fondamentale per la formazione di memorie.
“Attraverso le nuove tecnologie avanzate dell’ “Iniziativa BRAIN“, questi ricercatori hanno fatto una scoperta fondamentale su come il cervello “crea e memorizza nuove memorie”, ha dichiarato Nick Langhals, Direttore del NIH’s National Institute of Neurological Disorders and Stroke.
( Vedi anche:Ciclo sonno/veglia: scoperto meccanismo chiave).
Una struttura del cervello chiamata ippocampo è ampiamente pensata per trasformare nuove informazioni in ricordi permanenti mentre dormiamo. Precedenti lavori dell’autore senior del nuovo studio, il Professore della New York University György Buzsáki, hanno rilevato scoppi ad alta frequenza di fuoco neurale chiamati increspature, nell’ippocampo durante il sonno e hanno suggerito che esse svolgono un ruolo nella ” memoria di memoria”. L’attuale studio ha confermato la presenza di increspature nell’ippocampo durante il sonno e le ha trovate anche in alcune parti dell’associazione neocortex, un’area sulla superficie del cervello coinvolta nella elaborazione di informazioni sensoriali complesse.
Utilizzando un sistema NeuroGrid all’avanguardia, insieme agli elettrodi di registrazione collocati più in profondità nel cervello, i ricercatori hanno esaminato l’attività in diverse parti dei cervelli dei ratti durante il sonno NREM, il più lungo stadio di sonno. Il NeuroGrid consiste in una raccolta di piccoli elettrodi legati tra loro che vengono quindi posizionati su un’area del cervello in modo che ogni elettrodo possa monitorare continuamente l’attività di un diverso set di neuroni.
“Questo particolare dispositivo ci permette di osservare contemporaneamente più aree del cervello”, ha affermato Jennifer Gelinas, autore e co-autore dello studio, del dipartimento della Columbia University.
Il team di ricerca è stata anche sorpresa di scoprire che le increspature nell’associazione neocortex e ippocampo si sono verificate contemporaneamente, suggerendo che le due regioni stavano comunicando mentre i ratti dormivano.
Poiché l’associazione neocortex è considerata una posizione di memorizzazione per i ricordi, i ricercatori hanno ipotizzato che questo dialogo neurale potrebbe aiutare il cervello a mantenere le informazioni.
Per testare questa idea, i ricercatori hanno esaminato l’attività cerebrale durante il sonno NREM in ratti addestrati per individuare ricompense in un labirinto e in ratti che hanno esplorato il labirinto in modo casuale. Nell’ultimo gruppo di animali, le increspature nell’ippocampo e nella corteccia non erano più sincronizzate prima di esplorare il labirinto che dopo. Nei ratti addestrati, l’attività di apprendimento ha aumentato il cross-talk tra queste aree e una seconda sessione di allenamento ha ulteriormente aumentato questa comunicazione, suggerendo inoltre che tale comunicazione è importante per la creazione e l’immagazzinamento delle memorie.
Il gruppo spera di utilizzare il NeuroGrid nelle persone sottoposte a chirurgia cerebrale per altri motivi, per determinare se le stesse ondate si verificano nel cervello umano.
“Identificare i modelli neurali specifici che accompagnano la formazione della memoria fornisce un modo per capire meglio la memoria e potenzialmente affrontare anche disturbi della memoria”, ha affermato il Dr. Gelinas.
Fonte: Science
