Un nuovo studio dimostra che i ritmi di tensione sincronizzati possono essere fondamentali per coordinare il nostro orologio interno, offrendo nuove possibilità di trattamento dei disturbi circadiani.
Il funzionamento interno del cervello è una delle aree di ricerca più interessanti del momento. Sebbene si conosca molto della struttura e delle funzioni di questo organo, scoprire i meccanismi cellulari alla base del cervello è un compito più difficile. Una nuova ricerca sul nucleo soprachiasmatico dell’ipotalamo suggerisce che i ritmi di tensione sincronizzati sono parte integrante della funzione di questo organo. Il controllo di questa attività elettrica potrebbe essere un futuro trattamento per i disturbi circadiani?
Cos’è il nucleo soprachiasmatico?
Il nucleo soprachiasmatico è comunemente noto per essere il motore del nostro ritmo circadiano innato, sincronizzando i nostri ritmi interni con quelli del mondo esterno. Chiamata anche SCN, quest’area dell’ipotalamo è situata in profondità nel cervello. I ricercatori sanno da tempo che l’SCN riceve i messaggi luminosi dalla retina degli occhi e coordina anche i segnali provenienti da altri sistemi. Da qui trasmette i messaggi alla ghiandola pineale, dove viene prodotta e immagazzinata la melatonina. La ghiandola pineale rilascia poi la melatonina in risposta ai segnali del SCN, che a sua volta guida gran parte dell’attività cellulare legata al nostro ritmo circadiano.
Sebbene si conosca molto di questo complesso sistema, ci sono ancora molte cose sconosciute. In particolare, sappiamo molto poco su come i segnali ambientali vengano coordinati in un segnale coerente. Tuttavia, un nuovo studio cronobiologico fa luce sulla questione, dimostrando che i ritmi di tensione sincronizzati all’interno delle cellule del SCN possono essere una parte importante del puzzle.
Ritmi di tensione sincronizzati e ritmo circadiano
La nostra attività cerebrale è parzialmente controllata dall’elettricità che passa lungo i neuroni, che funzionano come i fili di una macchina. Tuttavia, questa attività elettrica potrebbe essere più complessa di quanto si credesse. Come la maggior parte dei neuroni, i neuroni del SCN hanno una tensione controllata dall’accumulo e dal rilascio di gradienti di ioni, in questo caso il calcio. I ricercatori hanno deciso di misurare la tensione di questi neuroni nel corso della giornata , utilizzando uno speciale sensore di tensione codificato nel DNA del cervello dei topi.
Sebbene ogni cellula avesse un proprio ritmo di oscillazione, gli effetti additivi delle cellule erano abbastanza significativi da formare un modello che guida i nostri orologi interni. Ancora più sorprendente è il fatto che le cellule dell’SCN sembravano oscillare indipendentemente dai livelli di calcio. I ricercatori ritengono che queste cellule abbiano un meccanismo alternativo noto come ritmo di tensione sincronizzato. In altre parole, le cellule comunicano con altre cellule della regione per coordinare i loro cambiamenti di tensione e i conseguenti cambiamenti nell’attività del SCN.
Cosa significa questo per il trattamento dei disturbi del sonno?
Sebbene tutto ciò possa sembrare una scienza incredibilmente complessa, ci sono applicazioni nella vita reale più difficili da spiegare. Innanzitutto, l’attività elettrica del SCN non dipende interamente dai canali del calcio. Il trattamento dei disturbi del sonno con farmaci che agiscono sull’attività di questi canali del calcio non avrebbe probabilmente successo. I ritmi di tensione sembrano essere completamente indipendenti dalla fluttuazione del calcio.
In secondo luogo, i gruppi di neuroni del SCN sembrano agire come gruppi regionali. I disturbi del sonno possono essere dovuti all’attività di un numero molto piccolo di neuroni piuttosto che all’intero SCN. Il trattamento locale può quindi essere più efficace rispetto ai trattamenti rivolti all’intero corpo o addirittura all’intero cervello. Questo è importante perché i farmaci attualmente prescritti per i disturbi del sonno, spesso inefficaci e con un alto tasso di effetti collaterali, agiscono su una serie di sistemi in tutto il corpo.
Come possiamo utilizzare queste conoscenze per trattare più efficacemente i disturbi del sonno nel mondo reale? Questa domanda rimane senza risposta, per ora. La comprensione del modo in cui il nostro ritmo circadiano viene mantenuto a livello cellulare offre una speranza per trattamenti futuri, ma nel frattempo rimangono poche opzioni farmaceutiche. Medici e scienziati continuano a raccomandare misure di stile di vita e integratori come la melatonina per mantenere i nostri orologi interni in orario.
