Sveglia, un termostato nel cervello ci dice: “Hai dormito troppo”

Sveglia, un termostato nel cervello ci dice: “Hai dormito troppo”

ROMA – Cos’è che ci fa svegliare? Un “termostato” nel cervello si spegne quando abbiamo dormito a sufficienza. La maggior parte delle persone al mattino apre gli occhi al suono della sveglia, è ora di andare al lavoro, ma ora gli scienziati ritengono di aver scoperto l’interruttore che scatta nel nostro cervello e che permette di svegliarsi in modo naturale.

I ricercatori della Oxford University l’hanno descritto come “un termostato” che si accende e si spegne ma sono ancora incerti su quale esattamente sia la causa. Confidano tuttavia di poter riuscire a risolvere l’enigma sul perché dormire è di vitale importanza per tutti. Il sonno è regolato da due sistemi: il ritmo circadiano e il processo omeostatico. L’orologio cicardiano, controllato da fattori esterni come la luce del giorno e la temperatura, è ormai ben noto ma pochissimo si sa del processo omeostatico.

Il professor Gero Miesenböck, che conduce lo studio, afferma che permette al corpo di anticipare i cambiamenti prevedibili causati dalla rotazione terrestre. Il processo omeostatico, capace di autoregolarsi e di mantenere in equilibrio stabile le caratteristiche del meccanismo sonno/veglia, determinato dalla durata della veglia precedente.

“Ma il processo non spiega il perché abbiamo bisogno di dormire. Misura qualcosa – e non sappiamo cos’è – che accade nel nostro cervello quando siamo svegli e, quando arriva a un certo limite, andiamo a dormire”. “Il sistema viene resettato durante il sonno, e il ciclo ricomincia quando ci svegliamo”.

Per trovare l’interruttore che dice al cervello di addormentarsi, i ricercatori hanno studiato l’omeostasi del sonno nel cervello dei moscerini della frutta, lo stesso animale che anche fornito le prime intuizioni dell’orologio circadiano, circa 45 anni fa.

Ogni moscerino ha circa due dozzine di neuroni del sonno, cellule cerebrali – che si rilevano anche in altri animali e probabilmente nelle persone – che regolano l’addormentamento: la loro semplice attivazione provoca sonnolenza.

Secondo Miesenböck, i neuroni del sonno sono fondamentali nel processo omeostatico del sonno. Per controllare i neuroni del sonno, la squadra si è basata su una tecnica chiamata optogenetica, scoperta da Miesenböck più di un decennio fa, in cui vengono utilizzati degli impulsi luminosi che accendono e spengono l’attività delle cellule cerebrali. Nel recente studio, gli scienziati hanno utilizzato l’optogenetica per stimolare il trasmettitore della produzione di dopamina.

Le droghe che agiscono come psicostimolanti – come la cocaina – aumentano i livelli di dopamina nel cervello e questo effetto è stato rilevato anche nei moscerini. Quando il sistema dopaminergico è stato attivato, i neuroni del sonno si sono placati e il moscerino si è svegliato.

Se la squadra bloccava la stimolazione del trasmettitore di dopamina e aspettava un po’ di tempo, il neurone del sonno tornava attivo e il moscerino si addormentava.

Diogo Pimentel, il secondo degli autori dello studio, ha detto:”Essere in grado di azionare l’interruttore del sonno a volontà, ci ha dato la possibilità di scoprire come funziona”.

Quando i neuroni del sonno sono elettricamente attivi, un canale ionico – che i ricercatori hanno scoperto e chiamato Sandman – è custodito all’interno.

I canali ionici controllano gli impulsi elettrici attraverso i quali comunicano con le cellule cerebrali. Quando è presente la dopamina, fa sì che Sandman si sposti fuori dalla cellula e accenda e spenga i neuroni.

Il dr. Jeff Donlea afferma:”Più o meno, si tratta di un dispositivo simile al termostato sulla parete del salotto, ma invece di misurare la temperatura il dispositivo si accende quando il bisogno di sonno supera un punto stabilito”.

Nonostante i progressi, Miesenböck afferma che c’è ancora da risolvere un pezzo vitale del puzzle:”La domanda miliardo di dollari in tutto questo è: qual è l’equivalente di temperatura in questo processo?”.

“Se conoscessimo la risposta, saremmo molto più vicini a svelare il mistero del sonno”.

L’articolo è stato pubblicato sulla rivista Nature.