Il sonno aiuta il cervello ad apprendere compiti visivi
Gli investigatori ritengono che durante il sonno il cervello utilizzi oscillazioni neurali - onde cerebrali - di frequenze particolari per consolidare l'apprendimento in specifiche regioni del cervello.
Come riportato nella Journal of Neuroscience, Gli scienziati della Brown University hanno scoperto che due frequenze specifiche delle onde cerebrali - fast-sigma e delta - sono direttamente associate all'apprendimento di un'attività di tocco delle dita simile alla digitazione o al suonare il pianoforte.
Uno studio recente ha scoperto un modello simile in un'attività visiva in cui 15 volontari sono stati addestrati a individuare una trama nascosta in mezzo a uno schema oscuro di linee.
È un po 'come un gioco astratto di "Where's Waldo", ma tale formazione non è solo un esercizio accademico, ha detto Takeo Watanabe, Ph.D., professore di scienze cognitive, linguistiche e psicologiche alla Brown.
"Si è scoperto che l'apprendimento percettivo in generale migliora la capacità visiva dei pazienti che hanno un certo declino delle funzioni a causa dell'invecchiamento", ha detto Watanabe.
In questo caso i ricercatori hanno ideato un esperimento per vedere come il sonno può aiutare a prendere piede tale allenamento.
Hanno misurato le onde cerebrali dei partecipanti durante il sonno prima e durante l'allenamento, e hanno misurato le prestazioni dei volontari sul compito prima e dopo.
Gli investigatori hanno visto aumenti significativi della potenza delle onde cerebrali sigma dopo il sonno rispetto a prima nell'area corticale visiva nel lobo occipitale del cervello dei volontari.
Per assicurarsi che stessero misurando l'attività relativa all'apprendimento del compito, i ricercatori hanno intenzionalmente messo lo stimolo del compito di discriminazione in un particolare quadrante del campo visivo dei soggetti.
Questa posizione corrisponde a una parte anatomicamente distinta dell'area corticale visiva. Il team ha visto che il guadagno misurato nella potenza dell'onda sigma era maggiore in particolare in quella parte allenata dell'area corticale visiva piuttosto che nelle parti non allenate.
Hanno anche visto che la differenza dell'aumento di potenza tra le regioni allenate e non allenate dell'area corticale visiva era correlata al miglioramento delle prestazioni di ciascun individuo nel compito.
I ricercatori hanno utilizzato una nuova tecnologia nello studio, tra cui l'encefalografia magnetica ed elettronica, la risonanza magnetica e la polisonnografia per misurare le onde cerebrali in specifiche regioni del cervello durante fasi distinte del sonno.
Il significato ripetuto delle oscillazioni sigma, note come fusi del sonno, sia nel compito visivo che in quello motorio può essere importante per capire un quadro più ampio di come il cervello consolida l'apprendimento durante il sonno, hanno detto i ricercatori.
Tuttavia, non hanno visto lo stesso aumento della potenza della frequenza delta che hanno visto nel loro studio del compito motorio.
I neuroscienziati ritengono che le due bande di frequenza svolgano ruoli diversi. La frequenza sigma è associata al funzionamento interno di una regione del cervello, mentre il delta è associato maggiormente alla comunicazione interregionale.
"Finora pensiamo che la banda sigma sia utilizzata comunemente durante i lavori relativi all'apprendimento, ma non necessariamente le bande delta", ha detto Yuka Sasaki, Ph.D., professore associato (ricerca) di scienze cognitive, linguistiche e psicologiche.
Fonte: Brown University
