Il cervello decide quali esperienze ricordare mentre dormiamo

La nostra memoria non è una passiva registrazione degli eventi che ci capitano. È invece un processo attivo, in cui il cervello elabora le nostre esperienze, le cataloga, le mette in relazione tra loro, decide di ricordarne alcune, e di lasciarne andare altre. Molto di questo lavoro avviene quando dormiamo, e un nuovo studio appena pubblicato su Plos One indica un meccanismo chiave che lo rende possibile: un processo di etichettatura che il cervello mette in atto utilizzando le oscillazioni theta, un tipo di onde cerebrali che sembra indicare quali esperienze sono destinate a essere consolidate nella memoria durante il sonno.

La scoperta, effettuata dai ricercatori dell’Università di York, rivela per la prima volta la firma neurale con cui il sistema nervoso centrale seleziona le informazioni rilevanti ed evita il sovraccarico di dati inutili, e potrebbe aiutare in futuro a sviluppare nuove terapie e strategie per potenziare la memoria.

L’etichetta neurale della memoria

Ogni giorno veniamo sommersi da una mole enorme di stimoli sensoriali, ma il nostro cervello conserva solo una frazione di queste informazioni. Durante il sonno, quelle ritenute importanti vengono rafforzate, o “consolidate”, trasformandosi in ricordi a lungo termine, mentre quelle inutili sono sfoltite, per fare posto alle esperienze del giorno seguente. In qualche modo, quindi, il cervello deve essere in grado di selezionare le informazioni rilevanti e marchiarle in modo da riconoscerle durante il processo di consolidamento notturno.

Per comprendere come avvenga questa selezione, i ricercatori hanno monitorato attraverso l'elettroencefalogramma (Eeg) l'attività cerebrale di 31 partecipanti impegnati in un compito di associazione mnemonica tra parole e oggetti. I volontari sono quindi stati testati per verificare quanto avessero memorizzato con successo le coppie di parole e oggetti, subito dopo la sessione di allenamento, e poi a distanza di due ore, sia in seguito a un periodo di riposo in cui è stato permesso loro di dormire, sia dopo un intervallo trascorso in stato di veglia.

I dati segnalano che le associazioni caratterizzate da oscillazioni theta (ritmi cerebrali compresi tra 3 e 8 Hz) nella fase di apprendimento avevano una probabilità significativamente più alta di essere ricordate dopo il sonno. “Le oscillazioni theta sono uno dei principali ritmi cerebrali che ci aiutano a formare nuovi ricordi”, spiega Dan Denis, ricercatore dell’Università di York che ha partecipato allo studio. “Uno dei loro ruoli più importanti è quello di legare insieme i singoli elementi che compongono un’esperienza, assicurando che vengano ricordati come un insieme coerente. In questo senso, funzionano come il collante che tiene uniti i ricordi”.

Il ponte tra veglia e sonno

Il meccanismo non si limita ad entrare in gioco durante la fase di acquisizione di nuove informazioni, ma stabilisce una corsia preferenziale per il loro consolidamento notturno. I ricercatori hanno infatti osservato che l’ampiezza dell'attività theta registrata da svegli predice con precisione il grado di accoppiamento, durante il sonno, tra le oscillazioni lente e i cosiddetti fusi del sonno (sleep spindles), brevi raffiche di attività neurale associate alla fissazione delle informazioni nella memoria a lungo termine.

Se il meccanismo con cui marchiamo le esperienze da ricordare sembra quindi oggi un po’ più chiaro, quali criteri guidino questa scelta rimane ancora un mistero. “Non è ancora del tutto chiaro cosa spinga alcuni ricordi a essere etichettati e altri no”, chiarisce Denis. “Ci aspettiamo che le informazioni ad alta salienza, ad esempio quelle personalmente significative o con una forte carica emotiva, abbiano maggiore probabilità di essere segnalate per la loro rilevanza futura. Ma è qualcosa che non abbiamo indagato in questa ricerca”.

Le implicazioni della scoperta

La comprensione dei meccanismi con cui il cervello etichetta le esperienze da trasformare in ricordi apre prospettive interessanti sia in ambito terapeutico che di potenziamento delle nostre capacità cognitive. “Sappiamo ad esempio che nella depressione esiste un bias di negatività – osserva Denis – . Chi è più incline alla depressione tende a destinare eccessive risorse attentive verso informazioni negative, etichettando quelle esperienze come più importanti. Ciò porta la memoria a diventare sbilanciata in senso negativo. In effetti, le terapie psicologiche per la depressione cercano già di contrastare questo bias attraverso l’allenamento cognitivo. Ciò che la nostra ricerca sottolinea è che a essere importante non è solo la classificazione iniziale delle informazioni, ma il fatto che su quelle etichette si agisce poi durante il sonno per rafforzare tali ricordi. Questo evidenzia un ruolo fondamentale dell’elaborazione della memoria durante il sonno, che potrebbe diventare il bersaglio di futuri interventi terapeutici”.

L’apprendimento

Sul fronte dell’apprendimento, la scoperta suggerisce che è possibile ottimizzare la formazione di memorie durature stimolando i processi cerebrali legati all’attività delle onde theta. Visto che questo ritmo cerebrale facilita la sintesi delle componenti di un ricordo, l’adozione di strategie che sollecitano questa associazione – come la creazione di mappe mentali o immagini visive complesse che collegano concetti diversi – potrebbe incentivare l’attività theta e migliorare così la conservazione delle informazioni a lungo termine.