Arriva da un centro di ricerca a due passi dall’Italia una delle risposte più attese dalle neuroscienze: perché, più restiamo svegli, più il bisogno di dormire diventa irresistibile. Il gruppo del professor Alex Schier al Biozentrum dell’Università di Basilea, in Svizzera, ha individuato nel cervello dei topi specifiche popolazioni di neuroni che si attivano durante la veglia prolungata e che spingono attivamente l’animale verso il sonno. Lo studio, condotto in collaborazione con il Beth Israel Deaconess Medical Center e la Auburn University, è stato pubblicato sulla rivista Nature.
- Ricercatori dell’Università di Basilea hanno identificato nei topi neuroni che generano la “pressione del sonno”.
- Si tratta di neuroni GABAergici e serotoninergici del rafe mediano, nel tronco encefalico.
- Attivandoli i topi dormono due o tre volte di più; inibendoli dormono circa il 70% in meno.
La cosiddetta “pressione del sonno” (sleep drive) è il meccanismo che fa sì che a una veglia prolungata segua un sonno più profondo e ristoratore. Pur essendo essenziale alla sopravvivenza, per molto tempo gli scienziati non sono riusciti a spiegare come il cervello tenga il conto del tempo passato svegli e lo traduca nel bisogno di dormire.
Una mappa dell’intero cervello ha rivelato le aree “contatempo”
Per capirlo, i ricercatori hanno confrontato i pattern di attivazione cerebrale dei topi durante il normale ciclo sonno-veglia, la privazione del sonno e il sonno di recupero. Lo hanno fatto tracciando la produzione della proteina codificata dal gene Fos, che si attiva quando i neuroni entrano in funzione. “Abbiamo visto che parti molto specifiche del cervello erano correlate alla veglia”, spiega Will Joo, primo autore dello studio.
All’interno di una di queste aree, il rafe mediano, il team ha individuato due popolazioni distinte di neuroni — quelli GABAergici e quelli serotoninergici — la cui attività aumentava tanto più a lungo gli animali restavano svegli e che si placavano dopo l’inizio del sonno.
Accendere e spegnere i neuroni ha cambiato radicalmente il sonno dei topi
Per verificare se questi neuroni si limitassero a “registrare” la veglia o facessero qualcosa di più, i ricercatori hanno usato dei virus per attivarli o inibirli. Quando entrambe le popolazioni venivano attivate artificialmente, i topi dormivano da due a tre volte di più rispetto ai controlli, con più tempo trascorso nel sonno profondo a onde lente, simile al sonno di recupero umano.
Al contrario, inibendo i neuroni gli animali dormivano circa il 70% in meno — restando svegli circa 6,5 ore in più al giorno — senza mostrare i comportamenti di ansia tipici della privazione del sonno; in circa il 17% dei topi, però, la mancanza di sonno si è rivelata letale.
“Questi neuroni non segnalano semplicemente che un animale è stato sveglio”, osserva Schier. “Sono cruciali per promuovere il sonno e potrebbero essere componenti chiave del circuito neuronale che genera la pressione del sonno.”
Perché la ricerca interessa anche l’uomo
Non è ancora noto se le stesse popolazioni di neuroni esistano nell’uomo. Se così fosse, i risultati potrebbero aprire la strada a nuove terapie per alcuni disturbi legati al sonno, una volta chiarito come queste cellule comunichino con il resto del cervello. Le proiezioni dei neuroni del rafe mediano raggiungono l’ipotalamo preottico, area che notoriamente collabora al controllo del ciclo sonno-veglia.
Diversi esperti hanno accolto positivamente il lavoro: Chiara Cirelli, dell’Università del Wisconsin–Madison, ha definito la mappatura dell’intero cervello “un vero tour de force”, mentre Luis de Lecea, di Stanford, ricorda che il cervello “ha molti modi per svegliarsi e addormentarsi”.
Vi capita spesso di sentirvi travolti dal sonno dopo giornate lunghe o notti in bianco? Cosa pensate di una ricerca che punta a rendere più gestibile la privazione del sonno? Diteci la vostra nei commenti.
