Lo stimolo visivo resta nel cervello durante il sonno

Redazione

Una ricerca dell’Università del Michigan rivela che i gruppi di neuroni attivati ​​durante l’apprendimento precedente al sonno, continuano ad essere attivi conservando ricordi nel cervello.

I ricercatori dell’Università del Michigan hanno studiato come si formano e immagazzinano nei topi i ricordi associati a uno specifico evento sensoriale. In uno studio condotto prima della pandemia di coronavirus e recentemente pubblicato su Nature Communications, i ricercatori hanno esaminato come si formasse un ricordo pauroso in relazione a uno specifico stimolo visivo.

Lo stimolo visivo resta nel cervello durante il sonno

Hanno scoperto che non solo i neuroni attivati ​​dallo stimolo visivo si mantengono più attivi durante il sonno successivo, ma il sonno è vitale per la loro capacità di collegare la memoria della paura all’evento sensoriale.

Ricerche precedenti hanno dimostrato che le regioni del cervello che sono molto attive durante l’apprendimento intensivo tendono a mostrare più attività durante il sonno successivo. Ma ciò che non era chiaro era se questa “riattivazione” dei ricordi durante il sonno avesse bisogno di avvenire per immagazzinare completamente la memoria del materiale appena appreso.

Parte di ciò che volevamo capire era se esiste una comunicazione tra le parti del cervello che stanno mediando la memoria della paura e i neuroni specifici che mediano la memoria sensoriale a cui è legata la paura. Come parlano insieme e devono farlo durante il sonno? Vorremmo davvero sapere cosa facilita il processo di creazione di una nuova associazione, come un particolare insieme di neuroni o una particolare fase del sonno. Ma per molto tempo, non c’è stato davvero modo di testarlo sperimentalmente“.

Spiega Sara Aton, autrice senior dello studio e professoressa, dipartimento di messaggistica unificata di biologia molecolare, cellulare e dello sviluppo.

I ricercatori hanno gli strumenti per etichettare geneticamente le cellule attivate da un’esperienza durante un periodo di tempo specifico. Concentrandosi su un insieme specifico di neuroni nella corteccia visiva primaria, Aton e l’autore principale dello studio, la studentessa laureata Brittany Clawson, hanno creato un test della memoria visiva. Hanno mostrato a un gruppo di topi un’immagine neutra ed hanno espresso geni nei neuroni della corteccia visiva attivati ​​dall’immagine.

Per verificare che questi neuroni registrassero l’immagine neutra, Aton e il suo team hanno testato se potevano stimolare la memoria dello stimolo dell’immagine attivando selettivamente i neuroni senza mostrare loro l’immagine. Quando hanno attivato i neuroni e accoppiato quell’attivazione con un lieve shock alle zampe, hanno scoperto che i loro soggetti avrebbero successivamente avuto paura degli stimoli visivi che sembravano simili all’immagine codificata da quelle cellule.

Fondamentalmente, il precetto dello stimolo visivo e il precetto di questa attivazione completamente artificiale dei neuroni hanno generato la stessa risposta“, ha detto Aton.

I ricercatori hanno scoperto che quando interrompevano il sonno dopo aver mostrato ai soggetti un’immagine e aver dato loro un lieve shock, non c’era paura associata allo stimolo visivo. Quelli con un sonno non manipolato hanno imparato a temere lo stimolo visivo specifico che era stato associato allo shock.

Abbiamo scoperto che questi topi hanno effettivamente avuto paura di ogni stimolo visivo che abbiamo mostrato loro“, ha detto Aton. “Dal momento in cui vanno nella camera in cui vengono presentati gli stimoli visivi, sembrano sapere che c’è un motivo per provare paura, ma non sanno di cosa hanno paura nello specifico“.

Questo probabilmente mostra che, per poter fare un’accurata associazione di paura con uno stimolo visivo, devono avere la riattivazione associata al sonno dei neuroni che codificano quello stimolo nella corteccia sensoriale, secondo Aton. Ciò consente di generare una memoria specifica per quel segnale visivo.I ricercatori pensano che allo stesso tempo, quell’area corticale sensoriale debba comunicare con altre strutture cerebrali, per sposare l’aspetto sensoriale della memoria con l’aspetto emotivo.

[email protected]Università del Michigan

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