Gli studenti universitari che hanno ascoltato musica classica di Beethoven e Chopin durante una lezione interattiva sulla microeconomia al computer – e hanno ascoltato la stessa musica di nuovo la stessa sera – hanno avuto migliori risultati durante un test eseguito il giorno successivo, rispetto ai colleghi che erano nella stessa lezione, ma che invece hanno dormito con rumore bianco di fondo.
Nel lungo periodo – quando gli studenti hanno fatto un test sullo stesso argomento nove mesi dopo – questa spinta non è durata. I punteggi di entrambi i gruppi di studenti sono scesi ai livelli minimi, con una media delle prestazioni inferiore al 25%. Tuttavia, secondo i ricercatori, la riattivazione mirata della memoria (TMR) può essere di aiuto durante il sonno profondo, quando si teorizza che i ricordi vengano riattivati e spostati dalla memoria temporanea alla memoria permanente.
Lo studio, supportato dalla National Science Foundation e condotto dal Baylor’s Sleep Neuroscience and Cognition Laboratory (SNAC), è stato pubblicato sulla rivista Neurobiology of Learning and Memory.
“Tutti gli educatori vogliono insegnare agli studenti come integrare i concetti, non solo memorizzarne i dettagli, ma è notoriamente difficile da fare“, ha affermato Michael K. Scullin, Ph.D., direttore del laboratorio del sonno di Baylor e assistente professore di psicologia e neuroscienze. “Ciò che abbiamo scoperto è stato che innescando sperimentalmente questi concetti durante il sonno, abbiamo aumentato le prestazioni sulle domande di integrazione del 18% durante il test il giorno successivo. Gli effetti sono stati particolarmente potenziati nei partecipanti che hanno mostrato un’accresciuta attività del lobo frontale nel cervello durante il sonno ad onde lente, che corrisponde al sonno profondo“.
Baylor ha osservato che gli effetti sono emersi utilizzando le procedure “gold standard”: né i partecipanti né gli sperimentatori sapevano chi aveva ricevuto un trattamento particolare, il sonno è stato misurato utilizzando l’EEG in un ambiente di laboratorio e i materiali di apprendimento corrispondevano a quelli che sarebbero stati effettivamente utilizzati in una classe del college, che in questo caso era una lezione universitaria di microeconomia.
Il sonno scarso è diffuso negli studenti universitari, con il 60% che dorme abitualmente in meno rispetto alle sette ore raccomandate, dal 50 al 65% delle notti. Mentre gli studenti possono essere più preoccupati per i risultati dei test immediati – e la TMR può aiutarli ad affrontare un esame – l’apprendimento a memoria (memoria degli oggetti) normalmente non avvantaggia la comprensione e il mantenimento di un concetto.
Per lo studio, i ricercatori hanno reclutato 50 studenti universitari dai 18 ai 33 anni per un compito di apprendimento, con una lezione autonoma e interattiva al computer, e per due sessioni di polisonnografia notturna, con la prima notte spesa per l’adattamento al laboratorio e per lo screening di eventuali disturbi del sonno, mentre la seconda è stata la sera successiva alla lezione.
Durante la lezione, le selezioni di sottofondo riprodotte da un computer sono state:
- il primo movimento della “Sonata al chiaro di luna” di Beethoven, Op. 27 n. 2 (ascolta),
- il primo movimento del Concerto per violino “Primavera” di Vivaldi (ascolta),
- la “Notturna” di Chopin in Mi bemolle maggiore, Op. 9, n. 2 (ascolta).
Nel laboratorio del sonno il personale di ricerca ha applicato elettrodi e utilizzato computer per monitorare i modelli di sonno di entrambi i gruppi, quello di test e quello di controllo. Una volta che i tecnici hanno osservato che una persona dormiva profondamente, hanno suonato la musica classica o il rumore bianco – a seconda che l’individuo fosse nel gruppo di test o di controllo – per circa 15 minuti.
“Il sonno profondo delle onde lente non dura molto a lungo prima di tornare al sonno leggero, quindi non abbiamo potuto riprodurle all’infinito“, ha detto Scullin. “Se avessimo suonato durante il sonno leggero, probabilmente la musica avrebbe svegliato i partecipanti. Il primo ciclo ad onde lente è il più profondo e il più lungo“.
La scelta musicale è stata importante, hanno detto i ricercatori. “Abbiamo escluso il jazz perché è troppo irregolare e probabilmente farebbe svegliare le persone“, ha detto Scullin. “Abbiamo anche escluso la musica pop perché la lirica interrompe lo studio. Non si possono leggere parole e cantare altri testi – come si può facilmente provare. Abbiamo anche escluso le onde dell’oceano e la musica ambientale perché è molto facile da ignorare. Queste considerazioni ci ha lasciato l’opzione della musica classica, che molti studenti ascoltano già mentre studiano“, ha detto. “Le canzoni possono essere molto distintive e quindi possono abbinarsi bene con il materiale didattico“.
Nell’esame di microeconomia del giorno successivo, la TMR della musica classica ha più che raddoppiato la probabilità di superare il test rispetto alle condizioni di controllo che hanno invece ascoltato solo rumore bianco.
Precedenti ricercatori hanno scoperto che i ricordi associati a segnali sensoriali – come un odore o una canzone – vengono riattivati quando lo stesso segnale viene ricevuto in seguito. Quando ciò accade durante il sonno profondo, i ricordi corrispondenti vengono attivati e rafforzati, ha detto il co-ricercatore Chenlu Gao, dottorando in psicologia e neuroscienze sempre presso la Baylor.
I primi sperimentatori hanno anche riprodotto audio durante il sonno per verificare se le persone possano apprendere nuove conoscenze durante il sonno. Ma, mentre questi esperimenti non sono riusciti a creare nuovi ricordi, “il nostro studio suggerisce che è possibile riattivare e rafforzare i ricordi esistenti dei materiali delle lezioni durante il sonno“, ha detto Gao.
“Il nostro prossimo passo sarà quello di implementare questa tecnica nelle aule – e/o anche nelle lezioni online mentre gli studenti completano la loro istruzione a casa a causa delle misure di distanza sociale per il COVID-19 – in modo che possiamo aiutare gli studenti universitari a “ri-studiare” i loro materiali durante il sonno“.
“Pensiamo che possano esserci benefici a lungo termine con l’utilizzo della TMR, ma che si dovrebbe poter ripetere la musica per più notti“, ha aggiunto Scullin. “Dopotutto, non si studierebbe mai del materiale didattico una sola volta aspettandosi di ricordarlo mesi dopo in un esame. L’apprendimento migliore si ripete a intervalli distanziati e, naturalmente, mantenendo buone abitudini di sonno“.
Lo studio
- “Classical music, educational learning, and slow wave sleep: A targeted memory reactivation experiment”. Chenlu Gao, Paul Fillmore, Michael K. Scullin.
Neurobiology of Learning and Memory doi:10.1016/j.nlm.2020.107206.
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