Come il sonno aiuta la memoria

Non c'è più alcun dubbio. Il sonno migliora la gelificazione o il consolidamento della memoria per informazioni codificate di recente. La ricerca si sta ora concentrando su come questo accade e su quali altri fattori interagiscono con l'effetto del sonno. Almeno due processi sembrano essere al lavoro: 1) il sonno protegge i nuovi ricordi dalla rottura dalle esperienze interferenti che sono inevitabili durante la veglia, e 2) il sonno consolida i ricordi in base alla loro importanza relativa e alle aspettative del discente per il ricordo.

Una buona illustrazione della riduzione delle interferenze proviene da uno studio sul pisolino all'università di Lubecca in Germania. I ricercatori conoscevano l'ampia evidenza che nella veglia, nuove situazioni e stimoli possono facilmente impedire il consolidamento di nuovi ricordi. Questo è vero anche quando viene richiamato il materiale appreso, perché a quel punto la memoria deve essere riconsolidata ed è quindi nuovamente vulnerabile. Gli autori presumevano che un'interferenza simile con la formazione della memoria potesse verificarsi anche dopo un interludio di sonno.

Per testare l'idea, hanno chiesto a 24 volontari di memorizzare la posizione bidimensionale di 15 coppie di carte con immagini di animali e oggetti di uso quotidiano. Durante il periodo di studio, sono stati anche esposti continuamente a un odore leggermente sgradevole, che doveva essere un segnale associativo.

Quaranta minuti dopo, ai volontari è stato chiesto di imparare un secondo set di coppie di carte leggermente diverso. Questo secondo compito era quello di agire come un distruttore interferente dell'apprendimento iniziale. La differenza è che dopo la prima sessione di memorizzazione, metà del gruppo è rimasto sveglio e l'altra metà ha fatto un pisolino. Per 20 minuti durante la pausa dopo la prima sessione di studio, l'indicazione dell'odore è stata presentata con l'intento di aiutare a riattivare il ricordo della prima sessione. Il gruppo sveglio ha ricevuto l'indicazione dell'odore per 20 minuti poco prima di iniziare la seconda sessione di apprendimento, mentre il gruppo di sonno ha ricevuto l'odore durante gli ultimi 20 minuti di pisolino (il sogno non si è verificato, perché normalmente richiede più di 40 minuti del sonno per iniziare a comparire).

Quando entrambi i gruppi sono stati testati per il richiamo del primo set di carte, il gruppo di sonno si è ricordato molto meglio (85% corretto contro il 60% per il gruppo sveglio). L'esplorazione inizia con la consapevolezza che quando vengono richiamati ricordi temporanei (come per il primo set di carte), sono vulnerabili a essere distrutti dalla nuova attività mentale (come nel caso del secondo set di carte). In questo studio, la memoria è stata riattivata sia nella veglia che nel sonno dall'indicazione dell'odore. Tuttavia, i processi di memorizzazione che apparentemente persistevano durante il sonno rendevano i ricordi originali più resistenti alle interruzioni. Al momento del secondo intervento di interferenza circa 40 minuti dopo, gran parte dell'apprendimento iniziale si era gelificato durante il sonno, ma meno durante la veglia.

Questi autori hanno anche eseguito l'imaging cerebrale che ha mostrato che il gruppo nap aveva per lo più completato uno spostamento dell'attività dall'area di elaborazione temporanea (nel campus dell'ippopotamo) alle aree di stoccaggio nella corteccia. Questo non era vero per il gruppo sveglio. Si potrebbe dire che il sonno ha permesso alle informazioni di essere "caricate dalla RAM sul disco rigido" meglio che nella condizione di costante sveglia. Ovviamente questa metafora del computer si rompe sotto altri aspetti. La memoria biologica è dinamica, facilmente degradata nel tempo o modificata da una nuova esperienza. Inoltre, il richiamo della memoria biologica avvia un processo di ricostruzione che consente di rinforzare o drasticamente alterare la memoria.

L'applicazione pratica, come la vedo io, è fare un breve pisolino il prima possibile dopo aver provato a memorizzare qualcosa di veramente importante. Ad esempio, durante una sessione di studio per un esame scolastico, fai subito un sonnellino in modo che abbia una migliore possibilità di consolidarsi rispetto a quando sei rimasto sveglio e sei stato esposto a molte nuove situazioni e stimoli interferenti.

Due nuovi studi fanno luce sulla prioritizzazione della formazione della memoria durante il sonno. Tutti abbiamo avuto l'esperienza di migliorare la memoria se sappiamo che gli altri si aspettano che ricordiamo. Immagino che questo miglioramento si verifichi perché lavoriamo più duramente, usando prove più intense e magari usando strategie di associazione deliberate.

Ma ora scopriamo da uno studio recente che l'effetto del sonno sul miglioramento della formazione delle memorie beneficia della rilevanza delle informazioni apprese. Poiché il sonno di solito si verifica in modo significativo più tardi rispetto all'apprendimento e alla codifica originale, questo effetto deve derivare dal processo di consolidamento durante il sonno.

Un recente studio di questo stesso laboratorio di ricerca tedesco ha rivelato che il sonno aiuta maggiormente la formazione della memoria se sai che avrai bisogno delle informazioni in seguito. Cioè, sembra che il cervello dia priorità alle sue operazioni di consolidamento durante il sonno per favorire la consolidazione delle informazioni che è più importante. Lo studio ha testato 193 volontari per il richiamo di una varietà di compiti di memoria. Alcuni soggetti sono stati esposti al materiale didattico nelle prime ore del giorno, quando non ci sarebbe stato alcun sonno coinvolto. Gli altri sono stati esposti allo stesso materiale in ritardo, poco prima del sonno della notte. Quando ai soggetti veniva detto che sarebbero stati testati più tardi, erano più propensi a ricordare se avevano dormito subito dopo l'apprendimento. Ciò era vero sia per le attività procedurali (come le sequenze che toccavano le dita) sia per le attività dichiarative come la corrispondenza delle parole o l'indicazione delle posizioni delle coppie di carte. Inoltre, i soggetti a cui è stato detto che sarebbero stati testati in seguito hanno trascorso più tempo totale nello stadio più profondo del sonno (Stadio IV) rispetto ai soggetti comparabili a cui non è stato detto che sarebbero stati testati successivamente. Presumibilmente, il cervello sta usando la fase IV per realizzare questo processo di consolidamento differenziale.

In uno studio recente condotto da un gruppo francese, lo studio si è concentrato sull'apparente capacità del sonno di dare priorità alla formazione della memoria sulla base di istruzioni preliminari per ricordare o per ottenere gli elementi in un compito di apprendimento. Nel compito di apprendimento, i volontari hanno mostrato 100 parole francesi, una alla volta. Cinquanta di queste avevano istruzioni di accompagnamento "da ricordare" e le altre 50 "da dimenticare", presentate in una sequenza pseudocasuale che preveniva più di tre parole dello stesso tipo presentate in modo consecutivo. Dopo la sessione di allenamento, i soggetti sono stati divisi in due gruppi, uno che è stato inviato a casa per continuare le loro normali attività e dormire sul loro programma abituale per le prossime tre notti. All'altro gruppo è stata negata la prima notte di sonno dopo l'allenamento, dove sono rimasti svegli tutta la notte a guardare film o giocare. Altrimenti, questo gruppo è stato trattato allo stesso modo. Il quarto giorno, entrambi i gruppi sono stati testati per il richiamo con la presentazione delle 100 parole originali e 100 nuove per servire da distrattori. Il compito era identificare quali parole erano nella lista originale.

I questionari hanno rivelato le strategie utilizzate dai soggetti per cercare di ricordare le parole da "ricordare" e cercare di ignorare le parole "da dimenticare". Nessun soggetto ha provato in modo intensivo gli oggetti originali durante l'intervallo di tre giorni, ma ovviamente le prove casuali erano in corso. Generalmente, i soggetti facevano associazioni di parole "da ricordare" con ricordi di eventi personali o con racconti o frasi. Le immagini mentali erano molto meno usate. Naturalmente, non si sono verificate tali prove con parole da "dimenticare".

Dopo il test, entrambi i gruppi hanno avuto lo stesso grado di richiamo corretto per le parole da "ricordare". Ma i gruppi privati ​​del sonno ricordavano più delle parole che non avrebbero dovuto "dimenticare". Così, durante il sonno, il cervello ha conservato la sua capacità di ricordare le parole che si pensava fossero ricordate e discriminate nel ricordare le parole che non erano importanti Ricordiamo che le istruzioni da ricordare o dimenticare sono state fornite al momento della codifica iniziale. Pertanto, il cervello deve aver conservato queste istruzioni e averle seguite nel processo di consolidamento durante il sonno. Sebbene gli autori non ne parlassero, la scarsa capacità dei soggetti privi di sonno di discriminare tra le due categorie di parole poteva avere ari-sen perché essere svegli per un giorno intero dopo che l'apprendimento interferiva con il ricordare e seguire le istruzioni al momento della codifica.

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fonti:

Diekelmann, S., Büchel, Born, J. e Rasch, Björn. 2011. Labile o stabile: opposti sequenze per la memoria quando riattivati ​​durante la veglia e il sonno. Nature Neuroscience. 23 gen. Doi: 10.1038 / nn.2744

Rauchs, G. et al. 2011. Il sonno contribuisce al rafforzamento di alcuni ricordi rispetto ad altri, a seconda dell'attività dell'ippocampo nell'apprendimento. J. Neuroscienze. 31 (7): 2563-2568.

Wilhelm, I. et al. 2011. Il sonno migliora in modo selettivo la memoria che dovrebbe essere di rievoluzione futura. J. Neuroscienze. 31 (5): 1563-1569.