Sebbene si sappia quali regioni cerebrali si attivano durante il sonno REM, si sa ancora poco sullo scopo di questa attività. I ricercatori dell’Università di Berna e dell’Insel Hospital hanno scoperto che l’attivazione dei neuroni dell’ipotalamo durante il sonno REM regola il comportamento alimentare: quando questa attività viene soppressa nei topi, l’appetito diminuisce.

Come il sonno REM influenza l’assunzione di cibo

Mentre dormiamo, passiamo da una fase all’altra del sonno, ognuna delle quali contribuisce in modo diverso a farci sentire riposati. Durante il sonno REM (rapid eye movement), una fase speciale del sonno nota anche come sonno paradossale in cui si verifica la maggior parte dei sogni, alcuni circuiti cerebrali mostrano un’attività elettrica molto elevata, anche se la funzione di questa attività legata al sonno non è ancora chiara. Il sonno REM è una fase del sonno unica nei mammiferi, strettamente associata al sogno e caratterizzata da movimenti oculari casuali e da una paralisi quasi completa del corpo.

Le regioni cerebrali che mostrano una forte attivazione durante il sonno REM includono, ad esempio, le aree che regolano le funzioni della memoria o le emozioni. Anche l’ipotalamo laterale, una piccola struttura cerebrale evolutivamente ben conservata in tutti i mammiferi, mostra un’elevata attività durante il sonno REM. Negli animali svegli, i neuroni di questa regione cerebrale coordinano l’appetito e il consumo di cibo e sono coinvolti nella regolazione del comportamento motivato e della dipendenza.

In uno studio, i ricercatori guidati dal Prof. Dr. Antoine Adamantidis dell’Università di Berna si sono proposti di studiare la funzione dei neuroni ipotalamici nei topi durante il sonno REM. Volevano capire meglio come l’attivazione neuronale durante il sonno REM influenzi il nostro comportamento quotidiano. Hanno scoperto che la soppressione dell’attività di questi neuroni riduce la quantità di cibo consumata dai topi. Secondo i ricercatori, ciò suggerisce che il sonno REM è necessario per stabilizzare l’assunzione di cibo. I risultati di questo studio sono stati pubblicati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Effetto duraturo sull’attività neuronale e sul comportamento alimentare

I ricercatori hanno scoperto che alcuni schemi di attività nei neuroni ipotalamici laterali, che normalmente segnalano l’alimentazione nel topo sveglio, sono presenti anche quando gli animali sono in sonno REM. Per esplorare il significato di questi schemi di attività durante il sonno REM, il gruppo di ricerca ha utilizzato una tecnica chiamata optogenetica, in cui ha usato impulsi di luce per spegnere con precisione l’attività dei neuroni ipotalamici durante il sonno REM. Di conseguenza, i ricercatori hanno scoperto che i modelli di attività per l’assunzione di cibo erano alterati e gli animali mangiavano meno cibo.

Sono rimasti sorpresi dalla forza e dalla persistenza del nostro intervento sull’attività neuronale dell’ipotalamo laterale e sul comportamento dei topi. Il cambiamento nei modelli di attività era ancora misurabile dopo quattro giorni di sonno regolare. Questi risultati suggeriscono che l’attività elettrica nei circuiti ipotalamici durante il sonno REM è altamente plastica ed essenziale per mantenere stabile il comportamento alimentare nei mammiferi.

I risultati chiariscono che non solo la quantità di sonno è necessaria per il nostro benessere, ma che la qualità del sonno gioca un ruolo importante, soprattutto nel mantenere un comportamento alimentare adeguato. Questo è particolarmente importante nella nostra società, dove non solo la quantità di sonno è in diminuzione, ma anche la qualità del sonno è drammaticamente influenzata dal lavoro a turni, dall’uso di schermi notturni o dal jet lag sociale negli adolescenti. Il legame scoperto tra l’attività dei neuroni durante il sonno REM e il comportamento alimentare potrebbe contribuire allo sviluppo di nuovi approcci terapeutici per il trattamento dei disturbi alimentari. Potrebbe anche essere rilevante per la motivazione e la dipendenza.

Come la perdita di sonno REM favorisce la voglia di dolci

Non è ben chiaro come la mancanza di sonno influisca sulle aree cerebrali che controllano il desiderio di cibi non salutari. Un lavoro pubblicato sulla rivista eLifeha rilevato che la perdita di sonno REM porta a un aumento del consumo di cibi non salutari, in particolare saccarosio e grassi. I ricercatori dell’International Institute for Integrative Sleep Medicine (IIIS) dell’Università di Tsukuba hanno utilizzato un metodo per indurre la perdita di sonno REM nei topi e una tecnica chimico-genetica per bloccare i neuroni della corteccia prefrontale e i comportamenti che essi mediano. I ricercatori dell’IIIS hanno scoperto che l’inibizione di questi neuroni invertiva l’effetto della perdita di sonno REM sul consumo di saccarosio, mentre non aveva alcun effetto sul consumo di grassi.

La corteccia prefrontale svolge un ruolo nella valutazione dell’appetibilità degli alimenti in base al gusto, all’odore e alla consistenza. Inoltre, gli individui obesi tendono ad avere una maggiore attività della corteccia prefrontale quando consumano alimenti ad alto contenuto calorico. I risultati suggeriscono che la corteccia prefrontale mediale può svolgere un ruolo diretto nel controllare la nostra voglia di cibi ad alto contenuto di saccarosio quando non abbiamo dormito abbastanza.