Mentre un tempo si credeva che il sonno fosse solo un periodo di inattività e riposo, i moderni studi di cronobiologia hanno dimostrato che il sonno è importante per una serie di processi biochimici. Uno studio recente suggerisce che il sonno è ancora più importante di quanto medici e scienziati pensassero in precedenza, in quanto consente al cervello di eliminare le sostanze chimiche tossiche che si accumulano nel corso della giornata.
Neurotossine e cervello
Le cellule del cervello sono impegnate durante la giornata a svolgere una serie di reazioni che creano le funzioni mentali. Purtroppo, molti di questi processi hanno sottoprodotti tossici che, se non vengono eliminati, possono essere letali per le cellule.
Il cervello è tenuto separato dal resto del corpo, compreso l’apporto di sangue, da una barriera emato-encefalica. Questo rallenta la rimozione delle neurotossine che possono accumularsi a causa delle attività mentali della veglia. Queste tossine vengono rimosse da un sistema a lento scorrimento chiamato sistema glinfatico.
Tuttavia, nuove ricerche suggeriscono che il sistema glinfatico non è né lento né scorrevole durante il sonno. In uno studio recente, i ricercatori hanno scoperto che il cervello cambia strutturalmente durante la notte per consentire una pulizia linfatica rapida e completa.
Il sistema glinfatico durante il sonno
In questo studio, i ricercatori di biologia circadiana hanno fotografato il cervello di topi, il cui cervello è molto simile al nostro, durante la veglia e il sonno. Durante il sonno, i loro ventricoli, o spazi pieni di fluidi nel cervello, diventavano più grandi. Questo fenomeno è stato osservato nell’uomo durante studi su pazienti con sindromi neurodegenerative.
L’esame al microscopio del cervello dei topi ha mostrato che le cellule gliali, che supportano la funzione nervosa, si sono ridotte drasticamente durante il sonno. Ciò ha permesso al liquido cerebrospinale di lavare il cervello in modo rapido e completo, eliminando le neurotossine accumulate durante il giorno. Gli scienziati che hanno analizzato il cervello dei topi hanno dimostrato che il sistema glinfatico era 10 volte più attivo quando i topi dormivano.
Perché lavare il cervello di notte?
Questo porta a una domanda importante: Perché questo avviene durante il sonno? Il lavaggio delle neurotossine dal cervello è essenziale per prevenire i danni alle cellule, quindi non dovrebbe avvenire sempre?
Sebbene non vi siano ancora conferme negli studi, i ricercatori di cronobiologia hanno un’ipotesi sul perché questo processo essenziale sia accelerato durante il sonno. Il dottor Nedergaard, responsabile di questo studio pubblicato di recente, ipotizza che il cervello utilizzi una grande quantità di energia per lavarsi e pompare le neurotossine attraverso la barriera emato-encefalica per l’escrezione. Durante il giorno, tutta l’energia viene spesa per le funzioni mentali, senza lasciare energia per la pulizia. Allo stesso modo in cui molti edifici vengono puliti di notte, quando non sono utilizzati in modo intensivo, il cervello deve riservare la pulizia ai momenti in cui non interferisce con altre funzioni.
La barriera emato-encefalica e l’insonnia
L’insonnia non solo può interferire con la pulizia ordinaria del cervello, ma può anche causare l’importazione di sostanze chimiche tossiche nel cervello. Un altro studio recente ha scoperto che le connessioni dei vasi sanguigni che proteggono il cervello dai metaboliti tossici presenti nel flusso sanguigno iniziano a rompersi quando gli animali sono cronicamente privati del sonno.
I ricercatori hanno indotto l’insonnia negli animali da ricerca e hanno studiato attentamente la fisiologia del loro cervello. I vasi sanguigni hanno iniziato a separarsi, suggerendo che la barriera tra cervello e corpo si stava indebolendo. Quando le cellule cerebrali di questi animali sono state esaminate al microscopio, hanno sviluppato vescicole, o unità di stoccaggio, di metaboliti tossici provenienti dal corpo. L’aumento della quantità di tossine immagazzinate è legato a malattie come il morbo di Parkinson.
Quando immagazzinare queste sostanze chimiche diventa troppo noioso, le cellule possono eccitarsi e reagire in modo eccessivo agli stimoli, interferendo con le funzioni. In alcuni casi, queste cellule cerebrali possono addirittura morire. L’aumento della permeabilità cerebrale è preoccupante anche perché molti farmaci vengono somministrati con il presupposto che non attraversino la barriera emato-encefalica. Se attraversano questa barriera nei pazienti che soffrono di insonnia, possono avere effetti negativi sul tessuto e sulle funzioni cerebrali.
L’uomo moderno e il sonno
Purtroppo questa non è una notizia positiva per molte persone moderne. La tecnologia ci ha permesso di essere svegli per gran parte del tempo, mentre lo stress della vita contemporanea scoraggia le sane abitudini del sonno. Questo studio suggerisce che la mancanza di sonno di qualità può portare a un graduale accumulo di neurotossine che possono danneggiare a lungo termine i tessuti cerebrali. Infatti, l’esposizione alle neurotossine è stata collegata a malattie degenerative come il morbo di Alzheimer. In futuro saranno condotti nuovi studi di biologia circadiana per determinare se e quanto la privazione del sonno contribuisca alle malattie degenerative del cervello.
Anche se la relazione tra neurotossine e sonno è ancora in fase di studio, questi studi suggeriscono che il sonno è una parte molto importante della protezione del cervello. Non solo il cervello sembra aver bisogno di dormire per ripulirsi, ma l’insonnia può aumentare l’esposizione a metaboliti tossici provenienti da altre parti del corpo. Mantenere un ritmo circadiano sano con una quantità adeguata di sonno di alta qualità può essere un modo per proteggersi dagli effetti pericolosi delle neurotossine.
