Un "interruttore" cerebrale singolo controlla sia il sonno che la veglia
Ci sono innumerevoli effetti negativi sulla salute associati a non dormire a sufficienza. Ma uno studio recente potrebbe aprire la strada a nuove terapie del sonno, poiché si scopre che un'unica area del cervello controlla sia il sonno che la veglia.
Dall'aumento del rischio sia di ipertensione che di obesità per aumentare la probabilità di depressione e cancro, la privazione del sonno può danneggiare il nostro sistema immunitario tanto quanto il nostro benessere mentale.
Un'indagine condotta dai Centers for Disease Control and Prevention (CDC) ha rivelato che da 50 a 70 milioni di adulti negli Stati Uniti hanno disturbi del sonno cronici.
Hanno anche scoperto che oltre il 35% di loro non riceve le 7 ore minime di cui un adulto ha bisogno per una salute ottimale.
Ciò ha spinto il CDC a considerare la privazione del sonno una "epidemia di salute pubblica", esortando i ricercatori a proporre nuove terapie del sonno e svelare il mistero di come il nostro cervello induca lo stato di riposo.
Fino ad ora, si credeva che il nostro cervello usasse diverse regioni per alternare il sonno e la veglia.
Ad esempio, un'ipotesi popolare sostiene che la corteccia cerebrale, cioè la parte superiore del cervello che si trova proprio sotto il cranio, "emette" onde cerebrali lente che inducono il sonno, mentre la veglia è controllata dalla parte inferiore dei mammiferi del nostro cervello.
Una nuova ricerca ha ribaltato questa ipotesi. Scienziati del Dipartimento di ricerca biomedica dell'Università di Berna e del Dipartimento di Neurologia dell'Inselspital, Ospedale universitario di Berna - entrambi in Svizzera - trovano neuroni che controllano sia il sonno che la veglia.
Il team è stato guidato dall'autore senior Prof. Antoine Adamantidis, del Dipartimento di Neurologia all'Inselspital. Thomas Gent, ricercatore dello stesso dipartimento, è il primo autore dell'articolo.
I risultati, che potrebbero aprire la strada a nuove terapie del sonno, sono stati pubblicati sulla rivista Nature Neuroscience.
I neuroni talamici guidano il ciclo sonno-veglia
Il Prof. Adamantidis e il team hanno utilizzato l'optogenetica per attivare e disattivare selettivamente i neuroni nel cervello dei topi.
L'optogenetica è una tecnica in cui i neuroni vengono modificati geneticamente per rispondere alla luce. In questo caso, gli scienziati hanno modificato i neuroni nel talamo dei roditori, o l'area del cervello responsabile della trasmissione delle informazioni sensoriali alla corteccia.
Il talamo è anche coinvolto nella regolazione dell'umore e negli stati di eccitazione o coscienza.
In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato stimoli prolungati per attivare questi neuroni, che hanno svegliato i roditori. Tuttavia, l'uso di stimoli lenti in modo ritmico ha indotto un sonno profondo e non rapido (REM) nei topi, come misurato da un elettroencefalogramma.
Il sonno REM e non REM sono le due fasi principali del sonno; il primo è lo stadio durante il quale sogniamo, mentre il secondo è il sonno profondo e ristoratore.
A conoscenza degli autori, questa è stata la prima volta che uno studio ha rivelato che una singola area del cervello promuove sia il sonno che la veglia.
"È interessante notare", spiega Gent, "siamo stati anche in grado di dimostrare che la soppressione dell'attività neuronale talamica ha compromesso il recupero dalla perdita di sonno, suggerendo che questi neuroni sono essenziali per un sonno ristoratore dopo [un] periodo prolungato di veglia".
L'autore senior dello studio pesa anche sul significato clinico dei risultati.
"Riteniamo che scoprire i meccanismi di controllo dei neuroni talamici durante il sonno e la veglia sarà la chiave per trovare nuove terapie del sonno in una società sempre più priva di sonno".
Prof. Antoine Adamantidis
