Il sonno REM: pietra angolare della formazione della memoria

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MONTREAL, 13 maggio 2016 /CNW Telbec/ – Per decenni, i neuroscienziati hanno ferocemente dibattuto il coinvolgimento del sonno REM, la fase in cui appaiono i sogni, nella formazione della memoria.

In uno studio pubblicato su Science, i ricercatori del Douglas Mental Health University Institute (McGill University) e dell’Università di Berna mostrano per la prima volta che il sonno REM gioca questo ruolo critico nel consolidamento della memoria – almeno nei topi.

“Sapevamo che tutte le nuove informazioni venivano immagazzinate in diversi tipi di memorie – spaziali o emotive – prima di essere consolidate e integrate”, dice Sylvain Williams, ricercatore e professore ordinario alla McGill University (Dipartimento di Psichiatria).

“Come il cervello realizzasse questo compito non era chiaro. Almeno fino ad ora. Mostriamo per la prima volta che il sonno REM (rapid eye movement) è cruciale nella formazione della memoria spaziale nei topi”, dice Williams, il cui team fa parte di uno dei centri di ricerca del CIUSSS de l’Ouest-de-l’Île-de-Montréal. Il co-autore Antoine Adamantidis è un ricercatore dell’Università di Berna e del Centro per l’epilessia del sonno e della veglia presso l’ospedale universitario di Berna.

A Dream Quest
Centinaia di studi hanno cercato di isolare l’attività neurale durante il sonno REM con metodi sperimentali convenzionali. Senza alcun risultato. In questo studio, i ricercatori hanno usato l’optogenetica, una tecnologia recente che permette loro di mirare con precisione a una popolazione di neuroni e controllare la loro attività con un fascio di luce.

“Abbiamo scelto di mirare ai neuroni che regolano l’attività dell’ippocampo, una struttura conosciuta come il GPS del cervello e critica nella formazione della memoria durante la veglia”, dice Williams.

Per testare la memoria spaziale a lungo termine dei topi, gli scienziati li hanno addestrati a riconoscere un nuovo oggetto posto in un ambiente con due oggetti di forma e volume simili. I topi hanno passato spontaneamente più tempo a scoprire il nuovo oggetto, dimostrando il loro apprendimento e la loro memoria. Usando impulsi di luce, i ricercatori hanno poi disattivato i neuroni associati alla memoria durante il sonno REM nei roditori. E questo per determinare se questo aveva un impatto sul loro consolidamento della memoria.

Il giorno dopo, dopo questa notte di sonno “modificata”, gli stessi roditori non hanno superato l’esercizio di memoria spaziale fatto a pieni voti il giorno prima. Rispetto al gruppo di controllo, la loro memoria sembrava cancellata o almeno drasticamente diminuita.

“Al contrario, non abbiamo trovato alcun effetto sulla memoria se gli stessi neuroni sono stati “silenziati” al di fuori delle fasi del sonno REM. L’attività neuronale durante questa fase del sonno è quindi essenziale per consolidare la memoria”, dice Richard Boyce, uno studente di dottorato e autore principale dello studio, che ironicamente rimaneva spesso sveglio di notte per condurre i suoi esperimenti.

Impatti sulle malattie del cervello
Il sonno REM (Temporal Eye Movement) è una delle fasi essenziali del sonno in tutti i mammiferi, compresi gli umani. Sempre più spesso, la cattiva qualità del sonno è associata ai fattori scatenanti delle malattie del cervello (Alzheimer, Parkinson).

Nella malattia di Alzheimer, il sonno REM è spesso gravemente interrotto. Secondo i ricercatori, i risultati del loro studio suggerirebbero che l’interruzione del sonno REM potrebbe contribuire al deterioramento della memoria osservato in questa malattia.

Questo lavoro è stato parzialmente finanziato dal Canadian Institutes of Health Research (CIHR), il Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), una sovvenzione del Fonds de la recherche en Santé du Québec (FRSQ) e una borsa di studio Alexander Graham Bell Canada Graduate (NSERC).

“Causal Evidence for the Role of REM Sleep Theta Rhythm in Contextual Memory Consolidation”, Science, pubblicato il 13 maggio 2016.
DOI: 10.1126/science.aad5252

About Sylvain Williams
I circuiti neurali alla base dell’apprendimento e della memoria sono l’area primaria di ricerca di Sylvain Williams, PhD, membro del Douglas Institute Research Centre dal 1999. Attualmente è professore ordinario alla McGill University (Dipartimento di Psichiatria).

Di Richard Boyce
Richard Boyce, autore principale di questo studio supervisionato da Sylvain Williams e Antoine Adamantidis, ha condotto i suoi studi di dottorato attraverso il Programma Integrato di Neuroscienze alla McGill University.

Il CIUSSS de l’Ouest-de-l’Île-de-Montréal
Il Centro Universitario Integrato per la Salute e i Servizi Sociali dell’Isola Occidentale è il risultato della fusione del Centro per la Salute e i Servizi Sociali dell’Isola Occidentale, del Centro per la Salute e i Servizi Sociali Dorval-Lachine-LaSalle, del Centro Ospedaliero St. Anne’s Hospital, il Douglas Mental Health University Institute, il West Montreal Readaptation Centre, il Grasse Dart Extended Care Centre e i Batshaw Youth and Family Centres.

Di fama internazionale, il Douglas Institute, affiliato alla McGill University e all’Organizzazione Mondiale della Sanità, si prende cura delle persone che soffrono di malattie mentali e offre loro speranza e recupero. I suoi team di specialisti e ricercatori fanno costantemente progredire le conoscenze scientifiche, integrandole nella cura dei loro pazienti e condividendole con la comunità per aumentare la consapevolezza ed eliminare lo stigma che circonda la malattia mentale.

www.ciusss-ouestmtl.gouv.qc.ca

FONTE West Island University Health and Social Services Centre

Per ulteriori informazioni: e interviste: Bruno Geoffroy, addetto all’informazione, Dipartimento di Relazioni Pubbliche, Relazioni con i Media — Ricerca, West Island Integrated University Health and Social Services Centre, 514 630-2225 ext. 5257,

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