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Il sonno profondo mantiene l'efficienza d'apprendimento del cervello

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Per la prima volta, i ricercatori dell'università di Zurigo e l'istituto di tecnologia federale svizzero a Zurigo hanno dimostrato il contesto causale di perché il sonno profondo è importante all'efficienza d'apprendimento del cervello umano. Hanno messo a punto un nuovo, metodo non invadente per la modulazione del sonno profondo in esseri umani in una regione mirata a del cervello.

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La maggior parte della gente sa dalla loro propria esperienza che appena una singola notte insonne può condurre alla difficoltà nella padronanza delle mansioni mentali il giorno successivo. I ricercatori suppongono che il sonno profondo è essenziale per il mantenimento dell'efficienza d'apprendimento del cervello umano a lungo termine. Mentre siamo svegli, riceviamo costantemente le impressioni dal nostro ambiente, con cui i numerosi collegamenti fra le cellule nervose - cosiddette sinapsi - sono eccitati a volte ed intensificati. L'eccitazione delle sinapsi non si normalizza ancora finché non cadiamo addormentato. Senza una fase di recupero, molte sinapsi rimangono al massimo eccitate, in modo da significa che i cambiamenti nel sistema non sono più possibili: L'apprendimento dell'efficienza è bloccato.

Collegamento causale fra sonno profondo ed efficienza di apprendimento

Il collegamento fra sonno profondo ed efficienza dell'apprendimento lungamente è stato conosciuto e dimostrato stato. Ora, i ricercatori all'università di Zurigo (UZH) e l'istituto di tecnologia federale svizzero (ETH) a Zurigo hanno potuti dimostrare per la prima volta un collegamento causale all'interno del cervello umano. Reto Huber, professore all'ospedale pediatrico Zurigo dell'università e del bambino e della psichiatria adolescente a UZH e Nicole Wenderoth, professore nel dipartimento delle scienze e tecnologie di salute al ETH Zurigo, è riuscito a manipolare il sonno profondo dei soggetti nelle aree mirate a. «Abbiamo messo a punto un metodo che ci lascia ridurre la profondità di sonno in una determinata parte del cervello e quindi per dimostrare il collegamento causale fra sonno profondo ed efficienza dell'apprendimento,» diciamo Reto Huber.

La qualità soggettiva di sonno non è stata alterata

Nell'esperimento in due parti con sei donne e sette uomini, i soggetti hanno dovuto padroneggiare tre mansioni motorie differenti. L'assegnazione concreta era di imparare le varie sequenze dei movimenti del dito durante tutta la giornata. Alla notte, l'attività di cervello dei soggetti durante il sonno è stata controllata dall'elettroencefalogramma. Mentre i soggetti potevano dormire senza perturbazione dopo che la fase di apprendimento il primo giorno, il loro sonno è stato manipolato in un modo mirato al secondo giorno dell'esperimento - facendo uso di stimolazione acustica durante la fase di sonno profondo. Per agire in tal modo, i ricercatori hanno localizzato precisamente che parte del cervello responsabile dell'apprendimento dei movimenti suddetti del dito, cioè, per il controllo delle capacità motorie (corteccia di motore). I soggetti non erano informati di questa manipolazione; a loro, la qualità di sonno di entrambe le fasi sperimentali era comparabile il seguente giorno.

I disturbi del sonno profondi alterano l'apprendimento dell'efficienza

Ad un secondo punto, i ricercatori hanno provato come la manipolazione di sonno profondo ha colpito le mansioni d'apprendimento motorie il seguente giorno. Qui, hanno osservato come le curve di prestazione e dell'apprendimento dei soggetti variabili nel corso dell'esperimento. Come previsto, i partecipanti potevano particolarmente imparare bene il compito motorio di mattina. Mentre il giorno ha acceso, tuttavia, il tasso di errori ha stato in rialzo. Dopo sonno, l'efficienza d'apprendimento è migliorato considerevolmente ancora. Ciò non era il caso dopo la notte con la fase manipolata di sonno. Qui, le chiare perdite della prestazione e difficoltà nell'apprendimento dei movimenti del dito sono state rivelate. L'apprendimento dell'efficienza era similmente debole quanto la sera del primo giorno dell'esperimento. Con la manipolazione della corteccia di motore, l'eccitabilità delle sinapsi corrispondenti non è stata ridotta durante il sonno. «Nella regione forte emozionante del cervello, imparando l'efficienza è stato saturato e potrebbe più non essere, che ha inibito l'apprendimento delle capacità motorie,» Nicole Wenderoth variabile spiega.

In un esperimento controllato con la stessa assegnazione di compito, i ricercatori hanno manipolato un'altra regione del cervello durante il sonno. In questo caso, tuttavia, questa manipolazione non ha avuta effetto sull'efficienza d'apprendimento dei soggetti.

L'uso negli studi clinici ha progettato

La conoscenza recentemente acquisita è un punto importante nella ricerca del sonno umano. L'obiettivo degli scienziati è di utilizzare questa conoscenza negli studi clinici. «Molte malattie manifestano nel sonno pure, quale l'epilessia,» Reto Huber spiega. «Facendo uso di nuovo metodo, speriamo di potere manipolare quelle regioni specifiche del cervello che direttamente sono collegate con la malattia.» Ciò ha potuto contribuire a migliorare lo stato dei pazienti colpiti.