I ricercatori hanno trovato che un sonno persistentemente povero induce il cervello a pulire una serie significativa di neuroni e di connessioni sinaptiche e recuperare il sonno potrebbe non essere sufficiente a riparare il danno.
Cosa avviene nel cervello quando si dorme poco
La ragione per cui noi dormiamo va oltre la semplice reintegrazione dei livelli di energia ogni 12 ore – il nostro cervello cambia il proprio stato quando dormiamo per ripulire le sostanze tossiche sottoprodotte dall’attività neurale rilasciate durante il giorno. Alquanto stranamente, lo stesso processo avviene nei cervelli privati cronicamente del sonno – eccetto quando esso va in iperattività. I ricercatori hanno trovato che un sonno persistentemente povero induce il cervello a pulire una serie significativa di neuroni e di connessioni sinaptiche e recuperare il sonno potrebbe non essere sufficiente a riparare il danno.
Un team di ricerca italiano, guidato dal neuroscienziato Michele Bellesi, dell’Università Politecnica delle Marche, hanno esaminato la risposta del cervello di mammiferi abituati a dormire poco e hanno riscontrato una bizzarra similitudine tra quelli ben riposati e i topi privati del sonno.
Come le cellule nel nostro corpo, i neuroni nel cervello sono continuamente ripuliti da due differenti tipi di cellule gliali – cellule di supporto che sono spesso chiamate la colla del sistema nervoso. Le cellule microgliali sono responsabili della pulizia delle cellule morte attraverso un processo chiamato fagocitosi – dal greco “divorare”. Gli astrociti hanno il compito di rimodulare le connessioni sinaptiche inutili nel cervello e di ripulire e riformare le loro connessioni. Questo processo si verifica quando noi dormiamo per rigenerare l’usura e la “rottura” neurologica del giorno, ma adesso è evidente che la stessa cosa avviene quando perdiamo sonno.
Ma piuttosto che essere una cosa positiva, il cervello va in iperattività con la pulizia e inizia ad auto-danneggiarsi.
Pensiamo a ciò come alla spazzatura che viene ripulita mentre tu dormi, e al contrario qualcuno entra in casa tua dopo notti senza dormire e indiscriminatamente butta via il televisore, il tuo frigo e il tuo cane.
“Mostriamo per la prima volta che le porzioni di sinapsi sono letteralmente divorate dagli astrociti perché dormiamo poco” – Bellesi ha detto a Andy Coghlan al New Scientist.
Per dimostrare ciò i ricercatori hanno studiato il cervello di topi assegnati a 4 gruppi:
– Un gruppo veniva lasciato dormire dalle 6 alle 8 ore (ben riposati);
– Un altro periodicamente si svegliava dal sonno (risveglio sporadico);
– Un terzo gruppo era tenuto sveglio per altre 8 ore (deprivati del sonno);
– Il gruppo finale era tenuto sveglio per 5 giorni consecutivi (deprivati cronicamente del sonno).
Quando i ricercatori hanno comparato l’attività degli astrociti tra i 4 gruppi, l’hanno identificata in 5.7% delle sinapsi nelle menti dei tipi ben riposati, e in 7.3 nelle menti dei topi svegliati spontaneamente.
Nei topi deprivati e cronicamente deprivati del sonno, hanno notato qualcosa di differente: gli astrociti avevano incrementato la loro attività mangiando parti delle sinapsi come le cellule microgliali mangiano i rifiuti – un processo conosciuto come fagocitosi astrocitica.
Nei cervelli dei topi deprivati dal sonno, gli astrociti sono stati trovati attivi intorno all’ 8.4% delle sinapsi, e in quelli privati cronicamente del sonno, un enorme 13.5 % delle loro sinapsi mostrava attività astrocita.
La deprivazione di sonno genera la fagocitosi astrocitica
Come Bellesi disse al New Scientist, molte delle sinapsi divorate nei 2 gruppi di topi deprivati del sonno erano per la maggior parte quelle più vecchie e più usurate (connessioni logore) – “come vecchi pezzi di una fornitura” – cosa che è probabilmente positiva.
Ma quando il team ha controllato l’attività delle cellule gliali, hanno notato che era intensificato nei cervelli dei topi deprivati cronicamente del sonno.
E cio è negativo, perché l’incontrollata attività delle cellule gliali era già stata associata a disturbi neurali come l’Alzheimer e altre forme di patologie neurodegenerative.
“Troviamo che la fagocitosi astrocitica, principalmente di elementi presinaptici in larghe sinapsi, si verifica dopo un’acuta e cronica perdita di sonno, ma non dopo un risveglio spontaneo, suggerendo che ciò favorirebbe la pulizia interna e il riciclo di componenti usurate di sinapsi fortemente logore”, riportano i ricercatori.
“Di contro, solo la perdita di sonno cronico attiva le cellule gliali e favorisce la loro attività fagocitica…suggerendo che un’interruzione estesa di sonno potrebbe preparare le cellule microgliali e predisporre probabilmente il cervello ad altri disturbi”.
Molte domande rimangono, come per esempio se questo processo si ripete nel cervello umano, e se recuperando sonno si può rimediare al danno.
Ma il fatto che le morti di Alzheimer siano cresciute del 50% dal 1999, insieme alla difficoltà che molti di noi hanno di avere un buon sonno notturno, significa che è qualcosa che vale la pena continuare ad indagare, e presto.
La ricerca è pubblicata nel Journal of Neuroscience.
