Il cervello impara meglio in certi momenti della giornata

Il cervello impara meglio in certi momenti della giornata

Un nuovo studio condotto dall’Università di Tohoku rivela che la capacità di apprendimento e la reattività del cervello non sono costanti durante la giornata, ma variano in base ai ritmi biologici e alle molecole che li regolano. In particolare, l’attività neurale risulta ridotta all’alba e aumenta al tramonto, seguendo un ciclo naturale che collega metabolismo, sonno e segnalazione cerebrale.

Attraverso l’uso dell’optogenetica, i ricercatori hanno osservato che stimoli identici producevano risposte differenti a seconda dell’ora del giorno. Nei ratti – animali notturni – l’attività neurale diminuiva all’alba, momento in cui si preparano al riposo, e si intensificava al tramonto, quando tornano attivi.

Un ruolo chiave in questo processo è svolto dall’adenosina, una molecola che si accumula durante la veglia e induce la sensazione di sonnolenza. Quando i ricercatori ne hanno bloccato l’azione, l’attività cerebrale all’alba è aumentata, dimostrando che l’adenosina regola l’eccitabilità neuronale nel corso della giornata.

Secondo il professor Ko Matsui, che ha coordinato lo studio, l’eccitabilità neurale non è costante ma dipende dallo stato interno del cervello. Anche neuroni identici possono reagire in modo diverso a seconda del momento della giornata, proprio perché regolati da molecole che collegano metabolismo, sonno e comunicazione neuronale.

Il gruppo di ricerca ha inoltre verificato come la capacità del cervello di potenziarsi nel lungo periodo – il cosiddetto LTP, alla base di apprendimento e memoria – cambi a seconda dell’ora. Sorprendentemente, l’attivazione ripetuta dei neuroni produceva un miglioramento solo all’alba, non al tramonto. Questo significa che, nonostante la stanchezza sia maggiore al mattino presto, il cervello risulta più predisposto alla riorganizzazione e all’adattamento.

Per gli esseri umani che sono attivi durante il giorno, ciò si traduce nel fatto che i momenti più favorevoli per l’apprendimento e la formazione della memoria coincidono con il crepuscolo, poco prima del riposo notturno. In altre parole, il cervello sembra essere più plastico e ricettivo quando la giornata volge al termine.

Lo studio offre nuove prospettive per ottimizzare l’istruzione, la riabilitazione e le terapie basate sulla stimolazione cerebrale, allineandole ai ritmi naturali del cervello. Comprendere quando il cervello è più pronto a cambiare potrebbe aiutare a migliorare l’efficacia di programmi educativi e trattamenti neurologici.

Secondo gli autori l’adattabilità cerebrale segue un ritmo quotidiano che coordina l’uso di energia, la segnalazione neurale e la capacità di apprendere. Questi risultati sottolineano come il cervello sia un sistema dinamico che si rimodella in sintonia con il ciclo luce-buio e con i bisogni dell’organismo.

Di Chiara Vergani