Uno studio sui topi mostra come la privazione del sonno danneggia la memoria
I risultati di uno sforzo di ricerca internazionale stanno aiutando gli scienziati a capire il modo in cui la privazione del sonno influisce negativamente sulla memoria.
I ricercatori delle università di Groningen (Paesi Bassi) e della Pennsylvania hanno scoperto che nei topi, cinque ore di privazione del sonno portano a una perdita di connettività tra i neuroni dell'ippocampo, una regione del cervello associata all'apprendimento e alla memoria.
Lo studio, che sarà pubblicato sulla rivista eLife, è il primo a fornire dettagli sul motivo per cui la memoria viene danneggiata quando viene privato del sonno.
"È chiaro che il sonno gioca un ruolo importante nella memoria: sappiamo che fare un pisolino ci aiuta a conservare ricordi importanti. Ma il modo in cui la privazione del sonno altera la funzione e la memoria dell'ippocampo è meno ovvio ", afferma il primo autore Robbert Havekes, Ph.D., professore assistente presso l'Istituto di scienze della vita evolutiva di Groningen.
È stato proposto che i cambiamenti nella connettività tra le sinapsi - strutture che consentono ai neuroni di passare i segnali tra loro - possono influenzare la memoria.
Per studiarlo ulteriormente, i ricercatori hanno esaminato l'impatto di brevi periodi di perdita di sonno sulla struttura dei dendriti, le estensioni ramificate delle cellule nervose lungo le quali vengono ricevuti gli impulsi da altre cellule sinaptiche, nel cervello del topo.
Hanno utilizzato per la prima volta il metodo di colorazione con argento Golgi per visualizzare la lunghezza dei dendriti e il numero di spine dendritiche nell'ippocampo del topo dopo cinque ore di privazione del sonno, un periodo di perdita del sonno noto per compromettere il consolidamento della memoria.
Le loro analisi hanno indicato che la privazione del sonno riduce significativamente la lunghezza e la densità della colonna vertebrale dei dendriti appartenenti ai neuroni nella regione CA1 dell'ippocampo.
Hanno ripetuto l'esperimento sulla perdita del sonno, ma hanno lasciato i topi a dormire indisturbati per tre ore dopo. Questo periodo è stato scelto sulla base del precedente lavoro degli scienziati che mostrava che tre ore sono sufficienti per ripristinare i deficit causati dalla mancanza di sonno.
Gli effetti della privazione del sonno di cinque ore nei topi sono stati invertiti in modo che le loro strutture dendritiche fossero simili a quelle osservate nei topi che avevano dormito.
I ricercatori hanno quindi studiato cosa accadeva durante la privazione del sonno a livello molecolare.
"Eravamo curiosi di sapere se i cambiamenti strutturali nell'ippocampo potessero essere correlati all'aumento dell'attività della proteina cofilina, poiché questo può causare il restringimento e la perdita delle spine dendritiche", dice Havekes.
“I nostri ulteriori studi hanno rivelato che i meccanismi molecolari alla base degli effetti negativi della perdita di sonno in effetti prendono di mira la cofilina.
“Il blocco di questa proteina nei neuroni dell'ippocampo di topi privati del sonno non solo ha impedito la perdita di connettività neuronale, ma ha anche reso i processi di memoria resistenti alla perdita di sonno. I topi privati del sonno hanno imparato così come i soggetti non privati del sonno. "
Ted Abel, Ph.D., Professore di Biologia di Brush Family presso l'Università della Pennsylvania e autore senior dello studio, spiega: "La mancanza di sonno è un problema comune nella nostra società moderna 24 ore su 24, 7 giorni su 7 e ha gravi conseguenze per la salute, benessere generale e funzione cerebrale.
“Nonostante decenni di ricerca, i motivi per cui la perdita di sonno influisce negativamente sulla funzione cerebrale sono rimasti sconosciuti. La nostra nuova descrizione di un percorso attraverso il quale la privazione del sonno influisce sul consolidamento della memoria evidenzia l'importanza della capacità della rete cellulare neuronale di adattarsi alla perdita di sonno.
“Ciò che forse colpisce di più è che queste connessioni neuronali vengono ripristinate con diverse ore di sonno di recupero. Pertanto, quando i soggetti hanno la possibilità di recuperare il sonno tanto necessario, stanno rapidamente rimodellando il loro cervello ".
Fonte: Elife / EurekAlert
