Riprodurre gli effetti benefici del sonno anche restando svegli. È il risultato a cui è arrivato un gruppo di ricercatori statunitensi con uno studio su animali finanziato dai National Institutes of Health (Nih), che aggiunge nuovi tasselli alla comprensione di come il cervello si rigenera durante il riposo.
Alla guida del lavoro Chiara Cirelli, scienziata italiana e docente di Psichiatria all’University of Wisconsin-Madison. La ricercatrice ha chiarito che il team è riuscito a indurre una sorta di “sonno locale” in specifiche aree del cervello: mentre queste zone si occupano di consolidare i ricordi e ripristinare la capacità di apprendimento, il resto dell’encefalo continua a rimanere attivo e in contatto con l’ambiente circostante. Un meccanismo che ricorda quello osservato nei delfini, in grado di far riposare un emisfero alla volta.
Per ottenere questo risultato, gli studiosi hanno stimolato piccole porzioni del cervello di topi svegli, inducendo schemi di attività controllati. Così facendo, hanno attivato una riorganizzazione delle connessioni neurali simile a quella che avviene durante il sonno. L’effetto è stato significativo: i deficit di memoria legati alla privazione del riposo sono stati compensati, permettendo di individuare gli elementi chiave dell’azione “riparatrice” del sonno.
Al centro dell’indagine c’è il sonno non-Rem (NRem), che rappresenta circa l’80% del riposo negli adulti. È in questa fase che il cervello “fa pulizia”: rafforza le connessioni utili alla memoria a lungo termine, elimina quelle meno necessarie e prepara il terreno per nuove reti neuronali. Studi precedenti dello stesso gruppo avevano già mostrato che, in condizioni di forte stanchezza, anche esseri umani e ratti possono manifestare brevi episodi di attività a onde lente, tipica del sonno profondo, pur restando svegli. Episodi però troppo brevi per produrre benefici concreti, da cui è nata l’idea di testarli in modo più prolungato e sistematico.
Nel nuovo esperimento, i ricercatori hanno utilizzato impulsi luminosi insieme a modifiche genetiche per indurre nei topi privati del sonno un’attività ritmica “on-off” in specifiche aree cerebrali, per circa mezz’ora alla volta, replicando i pattern del sonno NRem. Quando gli animali si addormentavano, proprio quelle regioni mostravano una minore attività a onde lente, segno che avevano già in parte “recuperato”. Ulteriori verifiche hanno escluso che il beneficio dipendesse semplicemente da una riduzione generale dell’attività neuronale: a fare la differenza è risultata l’alternanza regolare tra fasi attive e inattive.
Per capire le possibili ricadute pratiche, il team ha testato i topi in una prova di memoria tattile, strettamente legata al sonno. Gli animali privati del riposo ma sottoposti alla stimolazione nelle aree motorie e sensoriali di entrambi gli emisferi hanno ottenuto risultati sovrapponibili a quelli dei topi ben riposati. Al contrario, quelli senza stimolazione hanno mostrato prestazioni nettamente peggiori.
Il prossimo passo sarà verificare se risultati analoghi possano essere replicati nell’uomo, utilizzando tecniche meno invasive come la stimolazione transcranica. Secondo Amy Bany Adams, direttrice ad interim del National Institute of Neurological Disorders and Stroke (Ninds), che ha finanziato la ricerca, lo studio contribuisce a chiarire i meccanismi alla base del sonno e dell’apprendimento, avvicinando la scienza a nuove strategie per prevenire e trattare il declino cognitivo.
