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La nostra attenzione è una lente potente, che consente al nostro cervello di individuare i dettagli rilevanti dal flusso travolgente di informazioni che ci raggiunge ogni secondo.

Tuttavia, gli scienziati stima trascorriamo fino a metà della nostra vita da svegli pensando a qualcosa di diverso dal compito da svolgere: le nostre menti vagano. Ciò è sorprendente considerando le potenziali conseguenze negative, dal calo delle prestazioni scolastiche o lavorative ai tragici incidenti stradali.

Sappiamo anche che il vagabondaggio mentale e gli sbalzi di attenzione sono più comuni quando siamo privati ​​del sonno, il che suggerisce che possono verificarsi quando i neuroni nel nostro cervello iniziano a comportarsi in un modo simile al sonno. Abbiamo testato la relazione tra sonno e cali di attenzione in una nuova ricerca pubblicata su Nature Communications.

Monitorando le onde cerebrali delle persone rispetto ai loro stati di attenzione auto-riferiti, abbiamo scoperto che il vagabondaggio mentale sembra verificarsi quando parti del cervello si addormentano mentre la maggior parte rimane sveglia.

Parti del cervello possono dormire mentre sei sveglio

Dirigere la nostra attenzione verso l'interno può essere molto utile. Può permetterci di concentrarci sui nostri pensieri interiori, manipolare concetti astratti, recuperare ricordi o scoprire soluzioni creative. Ma l'equilibrio ideale tra la concentrazione sul mondo esterno e quello interiore è difficile da raggiungere e la nostra capacità di rimanere concentrati su un determinato compito è sorprendentemente limitata.

Quando ci stanchiamo, il nostro controllo dell'attenzione va storto. Allo stesso tempo, il nostro cervello inizia a mostrare un'attività locale che ricorda il sonno mentre la maggior parte del cervello appare chiaramente sveglia. Questo fenomeno, noto come "sonno locale", è stato osservato per la prima volta in animali privati ​​del sonno e poi negli umani.

Volevamo indagare se il sonno locale potesse verificarsi anche in persone ben riposate e se potesse innescare cambiamenti nell'attenzione.

Menti vaganti e menti vuote

I compiti di attenzione sostenuta alla risposta (SART) nell'esperimento hanno chiesto ai partecipanti di visualizzare un flusso di volti o cifre e di premere un pulsante se il volto stava sorridendo o se la cifra era un 3. Allo stesso tempo, le loro onde cerebrali sono state registrate e è stato chiesto loro a intervalli casuali se stavano prestando attenzione. Andrillon et al, Comunicazioni sulla natura (2021), Autore previsto

Per comprendere meglio la relazione tra attività cerebrale e cali di attenzione, abbiamo chiesto a giovani volontari sani di svolgere un compito piuttosto noioso che richiedesse un'attenzione continua. Come previsto, la loro attenzione spesso si spostava dal compito. E quando la loro attenzione è diminuita, le loro prestazioni sono diminuite.

Ma volevamo anche sapere cosa passava esattamente nelle loro menti quando la loro attenzione non era concentrata sul compito. Così li abbiamo interrotti a intervalli casuali e abbiamo chiesto loro a cosa stessero pensando in quel momento.

I partecipanti potevano indicare se si stavano concentrando sul compito, se la loro mente vagava (pensando a qualcosa di diverso dal compito) o se la loro mente era vuota (non pensavano affatto a niente).

Parallelamente, abbiamo registrato la loro attività cerebrale con un elettroencefalogramma, che consiste in un insieme di sensori posti sulla testa in grado di monitorare i ritmi del cervello. Grazie a questa tecnica di imaging cerebrale non invasiva, potremmo cercare segni di sonno durante la veglia durante l'intero compito.

In particolare ci siamo concentrati sulle "onde lente", un segno distintivo del sonno che coinvolge brevi silenzi da assemblee di neuroni. La nostra ipotesi era che questi cali nell'attività dei neuroni potessero spiegare i cali di attenzione.

Abbiamo scoperto che le onde lente locali potrebbero prevedere episodi di vagabondaggio mentale e vuoto mentale, nonché cambiamenti nel comportamento dei partecipanti durante questi cali di attenzione.

È importante sottolineare che la posizione delle onde lente ha distinto se i partecipanti stavano vagando con la mente o cancellando la mente. Quando si verificavano onde lente nella parte anteriore del cervello, i partecipanti avevano la tendenza ad essere più impulsivi e a vagare con la mente. Quando si verificavano onde lente nella parte posteriore del cervello, i partecipanti erano più lenti, mancavano le risposte e la mente si svuotava.

Le onde cerebrali simili al sonno predice il fallimento dell'attenzione

Questi risultati possono essere facilmente compresi attraverso il concetto di sonno locale. Se le onde lente simili al sonno corrispondono davvero a periodi di sonno locali in persone che sono altrimenti sveglie, l'effetto delle onde lente dovrebbe dipendere da dove si verificano nel cervello e dalla funzione di quelle regioni del cervello come abbiamo trovato.

Ciò suggerisce che un singolo fenomeno - le intrusioni locali del sonno durante le ore di veglia - potrebbe spiegare un'ampia gamma di cali di attenzione, dal vagabondaggio mentale e dall'impulsività al "mancanza di vuoto" e alla lentezza.

Inoltre, i nostri risultati suggeriscono che il sonno locale potrebbe rappresentare un fenomeno quotidiano che può interessare tutti noi, anche se non siamo particolarmente deprivati ​​del sonno. I nostri partecipanti stavano semplicemente svolgendo il compito a portata di mano. Eppure, senza rendersene conto, parti del loro cervello sembravano andare offline ripetutamente durante l'esperimento.

Sonno locale e deficit di attenzione

Attualmente stiamo esplorando se questo fenomeno del sonno locale potrebbe essere esacerbato in alcuni individui. Ad esempio, la maggior parte delle persone che soffrono di deficit dell'attenzione e/o disturbi dell'iperattività (ADHD) riferiscono anche disturbi del sonno. Ciò può comportare un aumento degli episodi di sonno locale durante il giorno e potrebbe spiegare parte dei loro problemi di attenzione.

Infine, questo nuovo studio riafferma come il sonno e la veglia possono essere mescolati nel cervello umano. È parallelo studi nel sonno mostrando come il cervello possa “svegliarsi” localmente per elaborare le informazioni sensoriali provenienti dall'ambiente. Qui, mostriamo il fenomeno opposto e come le intrusioni nel sonno durante la veglia possono far vagare la nostra mente da qualche parte o da nessuna parte.

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Questo articolo è originariamente apparso su The Conversation