L’acquisizione di nuove informazioni da parte di un animale comporta la formazione di nuove sinapsi nel suo sistema nervoso. Se questo processo proseguisse indefinitamente, diventerebbe in breve tempo insostenibile, sia per il costo energetico associato al mantenimento di un eccessivo numero di connessioni nervose, sia per limiti di spazio all’interno della scatola cranica. Studi condotti nel modello animale suggeriscono che il sonno abbia un ruolo attivo nel rimuovere l’eccesso di sinapsi, non strettamente necessario alla sopravvivenza, che si è formato durante il giorno.

Il sonno favorisce dunque l’apprendimento creando lo spazio e le risorse che servono per acquisire nuove informazioni durante la veglia successiva.

Per esplorare come fenomeni di plasticità sinaptica legati all’apprendimento siano modulati dalla privazione di sonno nell’essere umano, Salehinejad e colleghi hanno utilizzato la metodica della stimolazione magnetica transcranica. In breve, generando un campo magnetico in prossimità della testa del partecipante, è possibile attivare la parte di corteccia cerebrale sottostante in modo assolutamente non invasivo. Particolari sequenze di attivazione possono indurre modifiche sinaptiche paragonabili a quelle dell’apprendimento, come se il partecipante dell’esperimento avesse acquisito una nuova informazione.

Confrontando i risultati ottenuti da 30 partecipanti studiati sia dopo una notte di sonno che dopo una notte di veglia, gli autori hanno dimostrato che la privazione di sonno porta a un aumento globale dell’eccitabilità corticale e alla ridotta capacità di formare nuove sinapsi. Entrambi i risultati possono essere spiegati da un eccesso di connessioni sinaptiche che in condizioni normali sarebbe stato rimosso durante il sonno. Dal punto di vista comportamentale, tali modifiche neurofisiologiche si sono accompagnate a una ridotta performance nei test di apprendimento.

Oltre a contribuire a spiegare cosa accade nel sistema nervoso di un esser umano che non dorme, lo studio conferma la necessità del sonno nel garantire la nostra possibilità di imparare.