Neuroscienze. L’Istituto italiano di Tecnologia svela uno dei segreti del sonno

100 miliardi di neuroni. Tante sono le cellule del cervello nei mammiferi, ognuna delle quali interagisce con numerose altre cellule e le influenza, formando microcircuiti locali. Da anni ormai la comprensione del funzionamento di questo complesso sistema, e di ognuno di questi microcircuiti, è una della sfide tecnologiche che i ricercatori affrontano in ambito biologico. Oggi però, grazie a uno studio italiano, un piccolo segreto in più è stato svelato: gli scienziati del dipartimento Neuroscience and Brain Technologies (NBT) dell’Istituto Italiano di Tecnologia hanno infatti svelato in un lavoro pubblicato su Nature Neuroscience quale sia il circuito che agisce da interruttore per le onde cerebrali lente prodotte durante il sonno.
 
Studi recenti avevano dimostrato che le oscillazioni lente nel sonno sono sia fondamentali nella regolazione delle proprietà elettriche dei neuroni, assicurandone il corretto funzionamento, sia importanti nel consolidamento della memoria e nel miglioramento di specifiche capacità cognitive.  “La corteccia cerebrale è una struttura complessa composta da diversi strati ognuno dei quali contiene una quantità innumerevole di neuroni, basti pensare che in una porzione millimetrica sono presenti circa 100.000 cellule”,  ha spiegato Tommaso Fellin, ricercatore team leader. “Nella nostra ricerca abbiamo individuato un sottogruppo neuronale situato negli strati profondi della corteccia e abbiamo compreso il suo funzionamento, evidenziandone il ruolo nella regolazione delle onde lente, cioè di una particolare attività elettrica che si registra nel cervello durante il sonno profondo”.
 
Lo studio è stato possibile grazie all’utilizzo dell’optogenetica, una tecnologia di recente scoperta che combina le proprietà dell’ottica con quelle della genetica; essa è basata sull’utilizzo di alcune proteine sensibili alla luce (le rodopsine) che, una volta illuminate, generano microcorrenti che attivano o disattivano i circuiti neuronali di cui si vuole approfondire il funzionamento. Una tecnica che ha permesso la stimolazione o l’ inattivazione elettrica degli strati profondi della corteccia, osservandone , in tal modo, il loro ruolo funzionale. 
La scoperta è quindi fondamentale per chiarire, all’interno della complessità del cervello, quali circuiti sottendono al processo di consolidamento delle informazioni e alla loro trasformazione in ricordi a lungo termine durante il sonno.