Mentre la cultura e le tecnologie umane hanno indubbiamente contribuito alla necessità di incanalare maggiori risorse nello sviluppo cerebrale tra gli esseri umani, sembra anche che siano necessari cervelli grandi e uno sviluppo prolungato per avere successo in società complesse. Dunbar (1998) ha dimostrato che l'associazione tra volume neocorticale e dimensione dei gruppi sociali tra i primati è molto ampia (Pearson r = 0,76). Lui (e molti altri illustri neuroscienziati) ha articolato la "teoria del cervello sociale" che afferma che abbiamo sviluppato grandi cervelli a causa delle richieste sociali che affrontiamo ogni giorno. I primati hanno volumi neocorticali più grandi del previsto (in base alle dimensioni corporee) perché devono affrontare le complessità della vita sociale o di gruppo. Dato il volume neocorticale negli esseri umani, Dunbar ha teorizzato che la rete sociale umana media dovrebbe essere di circa 150 individui. Prove etnografiche e sociali supportano questa previsione. Ad esempio, è la dimensione tipica di un gruppo di cacciatori-raccoglitori; di una compagnia in un'organizzazione militare, di una rete personale (numero di persone che una persona conosce direttamente); di una congregazione di chiesa; di una piccola impresa e così via. All'interno di questa grande rete personale ci sono sottogruppi organizzati gerarchicamente; alleanze, coalizioni e gruppi ecc. che riflettono diversi gradi di familiarità con l'individuo al centro della rete.
Considera le richieste cognitive che una rete gerarchicamente organizzata pone agli individui. Le società umane riescono nella misura in cui i problemi possono essere risolti in modo cooperativo. La cooperazione si basa sulla fiducia e la fiducia può essere guadagnata solo nel tempo e dopo che molte interazioni sociali hanno avuto luogo tra le parti coinvolte. Tali interazioni sociali devono essere ricordate, archiviate e richiamate ripetutamente nel valutare l'attuale affidabilità del proprio potenziale partner in un'impresa. Mantenere la stabilità delle relazioni nel tempo richiede una costante rinegoziazione dei termini dell'accordo di cooperazione. Le persone sono in grado di raggirare e quindi tale capacità deve essere presa in considerazione quando si valutano le prove di affidabilità. Richiede che le persone imparino a leggere le intenzioni o le menti degli altri nel gruppo in modo da gestire i conflitti; anticipare le mosse strategiche dell'altro e riparare le relazioni tese e così via.
La capacità di apprezzare che un altro individuo ha una mente come la propria, capace di cooperazione, ma anche l'inganno, è chiamata "teoria della mente" o capacità di Tm. Dunbar sottolinea che questa capacità coinvolge diversi livelli di complessità cognitiva. Il primo ordine ToM implica la conoscenza dei propri stati mentali ("Io credo che …"). L'intenzionalità o ToM del secondo ordine implica la conoscenza degli stati mentali di un'altra persona ("Credo che tu capisca che …"). L'intenzionalità del terzo ordine coinvolge l'individuo A pensando a quale individuo B sta pensando al pensiero di A ("Intendo che tu pensi che io pensiamo che stiamo andando …") ecc. La maggior parte degli studiosi che lavorano nel settore della cognizione sociale pensano che gli esseri umani siano capace di forse 4-5 ordini di intenzionalità ma non di più. Le richieste computazionali sul cervello per questo tipo di cognizione sociale devono essere considerevoli.
Le aree del cervello che gestiscono queste richieste computazionali intorno alla cognizione sociale sono state identificate come la "rete del cervello sociale". L'amigdala è importante per la valutazione delle emozioni di sé e degli altri, in particolare le emozioni negative. Il giro fusiforme supporta il riconoscimento rapido e l'elaborazione dei volti. Il volto, ovviamente, è cruciale per le interazioni sociali in quanto emette tutti i tipi di segnali riguardanti le intenzioni e le emozioni dell'individuo. Le regioni prefrontali ventromediali e dorsomediali sono conosciute per supportare l'elaborazione di informazioni relative al Sé e per comprendere gli stati mentali degli altri (ad es. Compiti di MT). La regione frontopolare (BA 10) evidenzia una struttura univocamente complessa nell'uomo ed è una delle regioni evolutivamente più recenti del cervello nei primati. È coinvolto nel multitasking, nella memoria di lavoro e nella ramificazione cognitiva e quindi può supportare l'elaborazione degli ordini di intenzionalità di 3a e 4a ecc. Il solco temporale superiore contiene neuroni specchio che supportano comportamenti di imitazione sociale e possibilmente empatia emotiva. La giunzione temporale-parietale supporta i task ToM e l'elaborazione del linguaggio. L'insula supporta le risposte empatiche e le emozioni morali e il precuno è coinvolto in una serie di attività, dalla simulazione mentale all'autocoscienza. Infine l'ippocampo è coinvolto nelle funzioni di memoria. Queste sono le principali strutture coinvolte nella cognizione sociale, ma ci sono anche altre regioni che a volte sono incluse nel cervello sociale e talvolta non-regioni come lo striato ventrale e i tratti di ricompensa dopaminergico meso-corticale e così via.
Questa rete del "cervello sociale" gestisce tutto il lavoro di pensiero ed emotivo che dobbiamo fare per tenere traccia e regolare le nostre interazioni con gli altri. Queste strutture cerebrali interconnesse ci permettono di elaborare quotidianamente in modo fluido e più o meno esperto enormi quantità di informazioni sociali strategiche che sono vitali per il nostro benessere e il benessere di coloro che ci sono più vicini. Non c'è da meravigliarsi se una rete di strutture interconnesse è specializzata nella gestione di tutte queste informazioni sociali. Cosa ha a che fare tutto questo con il sonno?
Propongo che il cervello addormentato coinvolga unicamente questa rete sociale del cervello o funzioni preferenzialmente per mantenere e riparare questa particolare rete. NREM toglie il cervello sociale off-line per la riparazione e la manutenzione e quindi il sonno REM ricollega le sue strutture chiave e riattiva in tempo per la vita di veglia. Il sonno facilita ovviamente la riparazione e il mantenimento di altre reti e regioni cerebrali, ma sto sostenendo che è particolarmente importante per il funzionamento del cervello sociale.
Due decenni di studi di neuroimaging del cervello addormentato hanno suggerito che, approssimativamente, l'insieme delle strutture che comprendono il cervello sociale vengono gradualmente prese fuori linea dopo l'insorgenza del sonno e durante il sonno NREM (praticamente la prima metà della notte) e poi gradualmente rimesse insieme o ricollegati e riattivati durante ogni episodio successivo di REM fino a quando non ritorna completamente online dopo il risveglio (vedere la lista di riferimenti inclusi Dang Vu et al., 2005 Maquet 2000, Maquet et al., 2005; Muzur et al., 2002).
Strutture cerebrali come la corteccia prefrontale dorsolaterale che aiutano a regolare le strutture all'interno del cervello sociale sono le prime che vengono prese fuori linea durante l'insorgenza del sonno e quindi le strutture del cervello sociale stesso vengono chiuse in modo frammentario con ogni episodio progressivo di NREM (Sonno ad onde lente N1, N2 e N3). Ad esempio, nel primo episodio NREM della notte, l'attività delle onde lente con indice delta relativamente più elevato (SWA) nelle regioni frontali rispetto a quelle parietali e occipitali (Werth et al., 1996, 1997; Finelli et al., 2001; Werth et al 1996). La sincronizzazione dell'attività a onde lente si diffonde progressivamente verso le zone corticali posteriori. Nel frattempo le onde delta si propagano attraverso i nodi subcorticali della rete del cervello sociale mentre il sonno NREM procede nella prima metà della notte.
La disattivazione progressiva del cervello all'interno del sonno NREM è centrata su regioni della rete cerebrale sociale tra cui la corteccia prefrontale mediale, aree mediali anteriori in BA 9 e 10, cortecce orbitofrontali (BA 11) tra cui il proencefalo basale orbitale caudale, cingolato anteriore (BA24), insula anteriore bilaterale, ipotalamo basale / anteriore dell'ipotalamo, putamen bilaterale e precuneus sinistro (Dang Vu et al., 2005; Kaufmann et al., 2006).
Tutta questa de-attivazione dei siti cerebrali è invertita con l'inizio del REM durante la seconda metà della notte. La REM comporta la riconnessione e l'attivazione di una vasta fascia di linee mediane e limbiche e paralimbiche, compresa in particolare la corteccia prefrontale ventromediale e altri nodi chiave della rete del cervello sociale (vedi revisione degli studi di neuroimaging REM nei Dang Vu e nei riferimenti Maquet e altri sotto ).
Se questa speculazione è corretta, abbiamo il fatto notevole che il sonno comporta la disattivazione, lo smantellamento / smantellamento delle strutture del cervello sociale durante le fasi NREM della prima metà della notte e quindi la riattivazione e la riconnessione di queste strutture durante le fasi REM nella seconda metà della notte. Presumibilmente questo dis- e riassemblamento della connettività tra i nodi nella rete del cervello sociale serve allo scopo funzionale di elaborare in modo efficiente le informazioni sociali di importanza vitale acquisite durante il giorno, ma è rimasto non elaborato o non valutato. Se questo scenario è anche parzialmente corretto, il sonno non è importante solo per la riparazione del corpo, o per la riparazione del cervello o per le funzioni della memoria in generale – è di vitale importanza per la cognizione sociale in particolare.