Sonno, veglia, ricompensa: individuato il motore neuronale che accende e spegne la voglia di dormire

Identificato nel cervello il ‘motore’ del sonno: è composto da due popolazioni di neuroni che si attivano con la veglia prolungata e inducono il bisogno di dormire.

Il motore del sonno

La scoperta è frutto di uno studio sui topi condotto dai ricercatori dell’Università di Basilea (Svizzera) in collaborazione con il Beth Israel Deaconess Medical Center e l’Università di Auburn (Usa).

I risultati, pubblicati su Nature, aprono nuove prospettive nello studio dei disturbi del sonno e in futuro potranno contribuire a comprendere meglio come il cervello si adatti alla privazione di sonno.

Per scoprire come nasce il bisogno di dormire, i ricercatori hanno monitorato l’attività cerebrale dei topi durante i normali cicli di sonno e veglia, in condizioni di privazione del sonno e durante il successivo sonno di recupero.

Lo studio ha evidenziato aree cerebrali specifiche che riflettono il tempo trascorso in stato di veglia. All’interno di una di queste regioni, il tronco encefalico, sono state individuate due distinte popolazioni neuronali che influenzano il bisogno di dormire.

I neuroni che usano il neurotrasmettitore serotonina e quelli che usano l’acido gamma-amminobutirrico (Gaba). L’attivazione di entrambe le popolazioni neuronali aumentava con il prolungarsi della veglia e diminuiva dopo l’inizio del sonno.

Le popolazioni neuronali coinvolte

I ricercatori si sono chiesti se questi neuroni riflettessero semplicemente lo stato di veglia o generassero attivamente una risposta compensatoria al sonno. Quando hanno provato ad attivarle artificialmente, i topi hanno dormito più a lungo e più profondamente, mostrando una forma di sonno di recupero che normalmente segue una veglia prolungata.

Al contrario, l’inibizione di questi neuroni ha ridotto il sonno e ha permesso agli animali di mantenere uno stato di veglia vigile.

Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che l’inibizione a lungo termine delle due popolazioni neuronali riduce drasticamente il bisogno di dormire (-70%) senza i gravi disturbi comportamentali che tipicamente accompagnano la privazione di sonno.