Come il nostro cervello costruisce i nostri ricordi mentre dormiamo

Cosa fa il nostro cervello durante le lunghe ore che dormiamo? Dipinge i nostri sogni … ma migliora anche la nostra memoria, rivela un nuovo studio degli scienziati dell’Università di Ginevra (UNIGE) e pubblicato su Connessioni con la naturaChe apre per la prima volta una finestra sulla mente di un uomo addormentato.

Una combinazione di intelligenza artificiale, risonanza magnetica ed elettroencefalografia

I ricercatori hanno spiegato di aver sviluppato un’intelligenza artificiale in grado di decodificare l’attività cerebrale durante il sonno. Combinando la risonanza magnetica funzionale (fMRI) e l’elettroencefalografia (EEG), mostra che durante il nostro sonno profondo, il nostro cervello si assume il compito di ordinare le migliaia di informazioni elaborate durante il giorno. Durante il sonno profondo, il nostro cervello non riceve più stimoli esterni e può valutare tutti questi ricordi per conservare solo quelli più utili. Per fare ciò, instaura un dialogo interno tra le sue varie regioni, in particolare l’ippocampo (l’area del cervello che immagazzina tracce temporanee di eventi recenti) e la corteccia cerebrale.

Per comprendere meglio questo processo, i ricercatori hanno sviluppato un decodificatore “Capace di decifrare l’attività cerebrale nel sonno profondo e ciò che le corrisponde, Dice Virginie Sternenich, ricercatrice e coautrice dello studio. In particolare, volevamo vedere fino a che punto le emozioni positive giocano un ruolo in questo processo”..

Per completare il loro esperimento, gli scienziati hanno sottoposto i volontari a una risonanza magnetica la sera presto e li hanno fatti giocare a due videogiochi: un gioco di riconoscimento facciale simile a “Chi è questo?” E un labirinto 3D da cui devi trovare una via d’uscita. Questi giochi sono stati falsificati all’insaputa dei volontari in modo che si potesse vincere solo uno dei due giochi mentali per associare il gioco alla vittoria con un’emozione positiva.

Quindi i volontari della risonanza magnetica hanno dormito per un’ora o due – la durata del ciclo del sonno – e la loro attività cerebrale è stata registrata nuovamente. “Abbiamo combinato un elettroencefalogramma (EEG), che misura gli stati del sonno, e la risonanza magnetica funzionale, che acquisisce un’immagine dell’attività cerebrale ogni due secondi, e quindi abbiamo utilizzato un decodificatore neurale per determinare se l’attività cerebrale osservata durante il tempo di gioco è ricomparsa automaticamente durante il gioco. . dormi”Sophie Schwartz, che ha guidato l’azienda, spiega.

Premi salvati mentre dormi

Confrontando le scansioni MRI delle fasi di veglia e di sonno, gli scienziati hanno osservato che durante il sonno profondo, i modelli di attivazione cerebrale erano molto simili a quelli registrati durante la fase di gioco. “Ed è molto chiaro che il cervello ha rianimato la partita vinta e non persa riattivando le aree utilizzate durante il giorno precedente. Una volta che dormiamo, l’attività cerebrale cambia. A poco a poco, i nostri volontari ricominciano a pensare”. Entrambe le parti, quindi quasi esclusivamente nella partita vinta quando caddero in un sonno profondo”, spiega Virginia Sternenich.

Due giorni dopo, i volontari hanno fatto un test di memoria in entrambi i giochi. Ancora una volta, più aree del cervello associate al gioco vengono attivate durante il sonno, migliori sono le prestazioni della memoria. Pertanto, la memoria associata a una ricompensa è maggiore quando viene attivata automaticamente durante il sonno. Con questo lavoro, il team di Ginevra sta aprendo una nuova prospettiva nello studio del cervello addormentato e del lavoro straordinario che svolge ogni notte.