Si dorme di meno e si dorme peggio. Vuoi per ragioni di ordine sociale o professionale, vuoi per l’interferenza di fattori distraenti come il cellulare acceso di notte, i rumori stradali o più semplicemente la luce di cui possiamo disporre 24 ore su 24, la qualità e la quantità di sonno negli ultimi anni è andata diminuendo, non senza conseguenze sul piano cognitivo. I bambini hanno maggiori difficoltà a scuola, sono iperattivi, vedono peggiorare le loro capacità di apprendimento. E lo stesso vale per gli adulti. Sono emerse evidenze che esista una relazione tra sonno e sviluppo cerebrale, ma anche tra disturbi del sonno e insorgere di malattie neurodegenerative come l’Alzheimer. A spiegarlo è Nicola Cellini, giovane studioso del dipartimento di Psicologia generale che da tempo si interessa a queste tematiche e che, grazie a un finanziamento dell’università di Padova, dedicherà i prossimi due anni a indagare la relazione tra sonno e memoria a lungo termine, studiando i processi cerebrali che ne stanno alla base. La proposta di ricerca, Memos. How does the Sleeping Brain Shape Memories?, è stata scelta nell’ambito del progetto di ateneo STARS (Supporting Talent in ReSearch@University of Padua), che vuole promuovere ricerche di elevato standard internazionale con l’obiettivo di attrarre finanziamenti esterni.

Ma torniamo allo studio che parte da un assunto di base: ogni giorno, volontariamente o meno, il nostro cervello elabora informazioni. Mentre sfogliamo un giornale, chiacchieriamo con un amico o facciamo la spesa. Queste informazioni possono diventare o meno ricordi a lungo termine, a seconda di diversi fattori tra cui anche il sonno. Mentre dormiamo infatti il nostro cervello rielabora le informazioni acquisite durante il giorno e le riorganizza, integrandole con quelle preesistenti. Il sonno promuove il consolidamento della memoria: un fenomeno, questo, descritto già nel 1924 in uno studio pionieristico di John G. Jenkins e Karl D. Dallenbach ma che solo recentemente i ricercatori hanno iniziato a indagare in maniera più sistematica e approfondita, dato che i meccanismi alla base di questi processi sono ancora poco chiari.

L’ipotesi, che si andrà a verificare nel corso del progetto, è che il sonno trasformi le informazioni acquisite in memoria a lungo termine attraverso una strutturazione gerarchica di oscillazioni lente e fusi che caratterizzano l’attività elettrica cerebrale durante il sonno non REM. L’alternarsi di queste oscillazioni consente alla corteccia di selezionare tracce specifiche di memoria dell'ippocampo per essere integrate in reti corticali preesistenti. Nel corso dei prossimi due anni si andrà a studiare inoltre se e in che modo i disturbi del sonno possano essere legati a problemi di memoria e si cercherà di valutare come i trattamenti impiegati per risolvere i disturbi del sonno possano migliorare i processi cognitivi.

Lo studio si articolerà in tre momenti. Dapprima saranno arruolati circa 60 studenti che saranno sottoposti a un compito cognitivo (memorizzare una serie di immagini). Successivamente alcuni di questi rimarranno svegli, altri invece dormiranno. Nel corso dello studio si andrà a esaminare cosa avviene a livello cerebrale durante il sonno e quali saranno le performance dei due gruppi al risveglio. “Durante il sonno – spiega Cellini – il cervello produce specifiche oscillazioni. Attraverso l’elettroencefalogramma, andremo a valutare esattamente il segnale elettrico, a vedere la presenza in termini di quantità, frequenza e caratteristiche di fusi del sonno e di altre oscillazioni più lente”.

In un secondo momento, con un gruppo di altre 60 persone, si andrà a manipolare attivamente queste oscillazioni. “Utilizzeremo uno strumento, che potremo chiamare brain computer interface, con cui non soltanto registreremo ciò che accade nel cervello della persona che dorme, ma invieremo un segnale acustico attraverso delle cuffie, un suono di 50 millisecondi di rumore rosa, durante specifiche oscillazioni cerebrali. Il risultato atteso è che questo stimolo non svegli la persona, ma piuttosto faciliti il processo di  memorizzazione delle informazioni”.

Infine, in collaborazione con il dipartimento di Neuroscienze dell’università di Padova, si prenderà in esame un gruppo di pazienti che soffre di apnea del sonno. “Le persone che manifestano questo disturbo tendono ad avere minori capacità di apprendimento, hanno problemi di attenzione e difficoltà di memorizzazione. L’idea in questo caso è di andare a verificare come cambiano i livelli di performance dopo il trattamento dei pazienti con dispositivi orali che riducono la sintomatologia da apnea, permettendo di dormire meglio”.

Nicola Cellini si occupa ormai da anni di tematiche che ruotano intorno al sonno. Oltre a studiare il ruolo del sonno nella memoria, che rimane il tema di interesse principale, ha condotto studi anche sulla relazione tra sonno ed emozioni e ripercussioni del sonno o della mancanza di sonno sul sistema cardiovascolare.  

Monica Panetto