Quali sono le differenze tra il cervello dei bambini a cui “non piace fare i riposini” e quello di quelli che “fanno i riposini tutti i giorni”?

Esperto di revisione: Yin Tielun, vice primario del Dipartimento di Neurologia, Terzo Ospedale dell'Università di Pechino

A tutti sarà capitato di essere costretti dai propri genitori a fare un pisolino quando erano piccoli, giusto?

I bambini sono sempre pieni di energia. Alcuni bambini riescono a dormire per diverse ore, mentre altri non vogliono proprio fare un pisolino e sono pieni di energia tutto il giorno.

Le differenze nelle abitudini del riposino molto probabilmente continueranno per molti anni, quindi perché si verificano queste differenze? Uno studio estero recente ha dimostrato che la riluttanza dei bambini a fare il riposino non è dovuta al fatto che sono “piccoli”, ma il problema è in realtà legato alla struttura del loro cervello.

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Transizioni del modello di sonno nei neonati e nei bambini piccoli

Fin dalla nascita, il processo del sonno umano prevede diversi periodi di transizione, man mano che il cervello e la memoria si sviluppano.

Gli studi hanno dimostrato che i neonati possono dormire fino a 20 ore al giorno. Poiché hanno bisogno di essere nutriti frequentemente dalle persone che si prendono cura di loro, il sonno dei neonati è distribuito su più periodi di sonno, ovvero si trovano in una fase di sonno polifasico.

Tra i 4 e i 6 mesi di età, il sonno notturno dei neonati inizia a divergere dai riposini diurni, ma persiste il sonno polifasico , con tre o più periodi di riposino in aggiunta al periodo di sonno notturno.

A 9 mesi di età, il modello di sonno dei neonati cambia e passa a un modello di sonno trifase, costituito da due periodi di riposino durante il giorno e un periodo di sonno notturno.

Nei primi due anni di vita, il riposino mattutino del bambino scomparirà gradualmente e si dividerà in due segmenti di sonno: il riposino pomeridiano e il sonno notturno.

Nei bambini di età compresa tra 13 e 15 anni si riscontra in genere uno spostamento verso il modello di sonno notturno monofasico tipico degli adulti.

I ricercatori hanno scoperto che bambini diversi presentano differenze significative nell'età di transizione e nei tempi di transizione dei loro periodi di sonno. Questi periodi di transizione dal sonno all'aldilà possono riflettere la maturazione del cervello e lo sviluppo della memoria. Le differenze nel sonno tra individui diversi sono strettamente correlate allo sviluppo delle rispettive strutture cerebrali.

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Le cause della transizione al pisolino

Per comprendere le ragioni del fenomeno di transizione del sonno sopra menzionato, dobbiamo prima sapere che la regolazione del sonno del corpo umano è influenzata dall'interazione di due diversi processi di regolazione biologica: uno è il processo di controllo del ritmo circadiano e l'altro è il processo di regolazione dell'omeostasi dell'ambiente interno.

Il processo di regolazione del ritmo circadiano è un modello comportamentale del sonno di 24 ore elaborato dagli esseri umani nel lungo processo evolutivo durato miliardi di anni per adattarsi al ciclo di rotazione terrestre . È controllato e regolato principalmente dal pacemaker circadiano centrale situato nell'ipotalamo, che adatta il corpo umano in base ai segnali temporali. I segnali orari più comuni sono la stimolazione della luce o del buio. Dopo aver percepito la stimolazione del segnale luminoso, il pacemaker circadiano centrale invierà segnali ad altri organi cerebrali secondo il ritmo circadiano delle 24 ore, promuovendo la sintesi di ormoni correlati per inibire l'attività cerebrale.

Il processo di regolazione dell'omeostasi dell'ambiente interno è guidato da un meccanismo di equilibrio interno che governa il sonno. Durante la veglia, la pressione del sonno per l'equilibrio interno del corpo umano continuerà ad accumularsi man mano che il tempo di veglia prosegue. Quando si accumula fino a un certo livello, il corpo umano si sente stanco. Questa pressione può essere dissipata solo attraverso il sonno .

La transizione dal pisolino al sonno è influenzata da molti fattori, come l'ambiente e la cultura. Il modello del sonno a due processi può aiutarci a comprendere come questi fattori influenzano il sonno. Ad esempio, i genitori possono migliorare il sonno circadiano regolando l'intensità della luce e incoraggiando contemporaneamente i bambini a fare dei riposini, sfruttando così il controllo del ritmo circadiano sui modelli di riposino.

Tuttavia, in molti casi, molti bambini fanno un pisolino anche senza alcuna misura incentivante, mentre altri bambini non lo fanno nemmeno in un ambiente che favorisce il sonno. Ciò deve essere spiegato dal punto di vista del processo di regolazione omeostatica.

L'accumulo di pressione omeostatica del sonno è variabile e studi sperimentali hanno dimostrato che i bambini più piccoli accumulano pressione omeostatica del sonno più velocemente rispetto ai bambini più grandi e quindi hanno bisogno di riposini più frequenti per rilasciare questa pressione del sonno. I ricercatori ritengono che lo sviluppo del cervello e della memoria siano alla base di questa differenza nella pressione del sonno e, sulla base di uno studio che confronta le prestazioni cognitive di bambini della stessa età che fanno riposini abituali e non abituali, concludono che lo sviluppo del cervello è correlato alle transizioni tra i riposini. Quanto più maturo è il cervello del neonato (in particolare quanto più matura è la rete di memoria incentrata sull'ippocampo), tanto più efficacemente i ricordi possono essere immagazzinati, riducendo così l'accumulo di pressione omeostatica del sonno e portando infine alla transizione dai riposini al sonno notturno monofasico tipico degli adulti.

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I bambini a cui non piace fare il riposino hanno cervelli più maturi e prestazioni cognitive migliori

La capacità del nostro cervello di apprendere e ricordare si basa principalmente su una rete di aree cerebrali tra cui l'ippocampo e la neocorteccia. Tra queste, l'ippocampo svolge un ruolo molto importante nelle attività cognitive, come la formazione precoce di nuovi ricordi e la memorizzazione delle connessioni tra cose diverse. In breve, questo organo svolge una funzione di archiviazione a breve termine e le tracce mnestiche generate dall'apprendimento vengono immagazzinate temporaneamente in esso, ma vengono facilmente alterate e dimenticate. Con lo sviluppo del cervello, aumenta la connettività tra le aree corticali distribuite nel cervello, il ruolo dell'ippocampo si indebolisce gradualmente e i ricordi consolidati nella neocorteccia riescono a resistere in modo più stabile ed efficace alle interferenze esterne.

Numerosi studi sugli animali hanno dimostrato che durante i riposini vengono attivati ​​i ricordi dell'ippocampo legati agli eventi di apprendimento, il che significa che il sonno può aiutare a consolidare la memoria a breve termine . Quando un bambino è appena nato, le diverse aree del cervello non sono ancora completamente sviluppate e la capacità di apprendere e ricordare non è ancora forte. Ha bisogno di dormire più volte al giorno per consolidare costantemente la sua memoria. Man mano che il cervello continua a svilupparsi e maturare, le connessioni tra le aree neocorticali del cervello continuano a rafforzarsi. I ricordi a breve termine inizialmente formati nell'ippocampo verranno consolidati nella neocorteccia, che sarà in grado di combattere più efficacemente l'oblio, e la nostra capacità di apprendere e ricordare migliorerà gradualmente.

In un test cognitivo condotto su bambini della stessa età, i ricercatori hanno scoperto che i bambini che facevano meno riposini ricordavano più a lungo le sequenze numeriche ascoltate e avevano un vocabolario più ampio rispetto ai bambini che facevano riposini più frequenti. I risultati sperimentali dimostrano che i bambini che non fanno riposini frequenti hanno capacità cognitive più forti e prestazioni di memoria migliori .

Per fornire una spiegazione ragionevole ai risultati degli esperimenti sui test cognitivi sopra menzionati, i ricercatori hanno utilizzato la dimensione del volume della sottoregione dell'ippocampo (un'area dell'ippocampo che presenta variazioni di volume significativamente diverse nelle diverse fasi dello sviluppo del cervello) come indicatore per esplorare ulteriormente la relazione tra l'ippocampo, che svolge un ruolo importante nella formazione e nel consolidamento precoce della memoria, e le prestazioni cognitive comportamentali dei bambini. Lo studio ha scoperto che tra tutti i bambini di età compresa tra 4 e 8 anni presi in esame, quelli con sottoregioni dell'ippocampo più piccole avevano prestazioni di memoria migliori. Sulla base di ciò, i ricercatori hanno dedotto che i bambini a cui non piace fare il riposino hanno prestazioni cognitive migliori, probabilmente perché la loro memoria è più efficiente, il volume delle loro sottoregioni dell'ippocampo è più piccolo e non hanno bisogno di dormire frequentemente per consolidare la memoria a breve termine nell'ippocampo.

Successivamente, i ricercatori hanno confrontato il volume delle sottoregioni dell'ippocampo nei bambini di età compresa tra 4 e 6 anni che facevano abitualmente dei riposini e in quelli che non lo facevano, e hanno scoperto che, rispetto ai bambini che facevano abitualmente dei riposini, le sottoregioni dell'ippocampo dei bambini che non facevano riposini erano più piccole e le loro corrispondenti prestazioni cognitive erano migliori .

Combinando tutti i risultati sperimentali sopra menzionati, si può concludere che le abitudini del riposino sono correlate al grado di maturità cerebrale. I bambini con cervelli più maturi presentano connessioni più forti tra le cortecce distribuite, riescono a immagazzinare i ricordi in modo più efficace e la funzionalità dell'ippocampo è indebolita, riducendo così l'accumulo di pressione omeostatica del sonno nel corpo. Pertanto, non c'è bisogno di frequenti riposini per consolidare i ricordi e alleviare la pressione omeostatica del sonno.

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Una migliore comprensione delle transizioni e dei cambiamenti nei ritmi del riposino potrebbe aiutarci ad aumentare le nostre conoscenze sulla salute dei bambini. Prove scientifiche dimostrano che le transizioni tra un pisolino e l'altro sono un prodotto dello sviluppo del cervello e variano notevolmente da bambino a bambino. I genitori devono rendersi conto che le variazioni del ritmo del riposino non possono essere determinate solo dall'età, ma devono essere valutate in relazione al comportamento quotidiano del bambino. Nei bambini che sono abituati a fare i riposini, il danno di memoria causato dal non farli è molto più grave rispetto a quello dei bambini a cui non piace fare i riposini. Pertanto, se scopri che al tuo bambino non piace fare i riposini, non devi preoccuparti troppo; Se il tuo bambino ha l'abitudine di fare un pisolino ogni giorno, dovresti supportarlo pienamente e fornirgli le condizioni per fare un pisolino .