Il segreto per una memoria di ferro

In uno studio condotto su volontari sani, i ricercatori del National Institutes of Health hanno scoperto che il nostro cervello può consolidare le memorie di nuove abilità che abbiamo appena praticato pochi secondi prima, facendo una breve pausa. I risultati evidenziano il ruolo di fondamentale importanza che il riposo può svolgere nell'apprendimento.

"Tutti pensano che sia necessario" esercitarsi, esercitarsi, esercitarsi "quando si impara qualcosa di nuovo. Invece, abbiamo scoperto che riposare, precocemente e spesso, può essere altrettanto importante per imparare quanto l'esercitarsi", ha detto Leonardo G. Cohen, MD, Ph.D., ricercatore senior presso l'Istituto Nazionale di Neurologia e Disturbi Neurologici del NIH e un autore senior del lavoro pubblicato sulla rivista Current Biology. "La nostra ultima speranza è che i risultati dei nostri esperimenti aiuteranno i pazienti a riprendersi dagli effetti paralizzanti causati da ictus e altre lesioni neurologiche supportando le strategie che usano per "riapprendere" le abilità perse."

Lo studio è stato condotto da Marlene Bönstrup, M.D., una borsista postdottorato nel laboratorio del Dr. Cohen. Come molti scienziati, anche la dottoressa Bönstrup sosteneva la convinzione generale che il nostro cervello necessitasse di lunghi periodi di riposo, come una buona notte di sonno, per rafforzare i ricordi formati mentre praticava una nuova abilità appresa. Ma dopo aver osservato le onde cerebrali registrate da volontari sani in esperimenti di apprendimento e di memoria presso il Centro clinico NIH, ha iniziato a mettere in discussione questa idea.

Le onde sono state registrate da volontari destrimani con una tecnica di scansione estremamente sensibile chiamata magnetoencefalografia. I soggetti sedevano su una sedia di fronte allo schermo di un computer, sotto un lungo strumento di scansione cerebrale a forma di cono. L'esperimento ha avuto  inizio quando è stata mostrata una serie di numeri su uno schermo ed è stato chiesto ai volontari di digitare i numeri più volte possibile con la mano sinistra per 10 secondi; fare una pausa di 10 secondi; e poi ripetere questo ciclo di prova di pratica alternata e riposare altre 35 volte. Questa strategia viene generalmente utilizzata per ridurre eventuali complicazioni che potrebbero derivare dalla fatica o da altri fattori.

Come previsto, la velocità con cui i volontari hanno digitato correttamente i numeri è migliorata notevolmente durante le prime prove e poi si è stabilizzata intorno all'11° ciclo. Quando la dottoressa Bönstrup ha guardato le onde cerebrali dei volontari, ha notato qualcosa di interessante.

"Ho notato che le onde cerebrali dei partecipanti sembravano cambiare molto più durante i periodi di riposo che durante le sessioni di battitura", ha detto la dott.ssa Bönstrup. "Questo mi ha dato l'idea di guardare molto più da vicino il momento in cui avveniva effettivamente l'apprendimento: è stato durante la pratica o durante il riposo? "

Rianalizzando i dati, lei e i suoi colleghi hanno trovato due risultati chiave. In primo luogo, hanno scoperto che le prestazioni dei volontari sono migliorate principalmente durante i brevi periodi di riposo e non durante la digitazione. I miglioramenti apportati durante i periodi di riposo si sono sommati ai guadagni complessivi realizzati dai volontari quel giorno. Inoltre, questi guadagni erano molto maggiori di quelli visti dopo che i volontari erano tornati il giorno  dopo per riprovarci, suggerendo che le prime interruzioni giocavano un ruolo fondamentale nell'apprendimento come la pratica stessa. 

In secondo luogo, osservando le onde cerebrali, la dott.ssa Bönstrup ha trovato modelli di attività che suggerivano che il cervello dei volontari stava consolidando, o solidificando, i ricordi durante i periodi di riposo. Nello specifico, hanno scoperto che i cambiamenti nella dimensione delle onde cerebrali, chiamati ritmi beta, erano correlati con i miglioramenti apportati dai volontari durante il momenti di riposo.

Ulteriori analisi suggerivano che i cambiamenti nelle oscillazioni beta avvenivano principalmente negli emisferi destro del cervello dei volontari e lungo le reti neurali che collegavano i lobi frontali e parietali che sono noti per aiutare a controllare la pianificazione dei movimenti. Questi cambiamenti sono avvenuti solo durante le pause ed erano gli unici modelli di onde cerebrali correlate alla performance.

"I nostri risultati suggeriscono che potrebbe essere importante ottimizzare i tempi e la configurazione degli intervalli di riposo quando si implementano trattamenti riabilitativi in ​​pazienti colpiti da ictus o quando si impara a suonare il piano in normali volontari", ha affermato il dott. Cohen. "Se questi risultati si possono applicare ad altre forme di apprendimento e formazione della memoria rimane una questione aperta".

Il team del Dr. Cohen ha intenzione di esplorare, in maggiore dettaglio, il ruolo di questi primi periodi di riposo nell'apprendimento e nella memoria in generale.

Fonte:  NIH/National Institute of Neurological Disorders and Stroke.