Nella comunità medica si è fatto un gran parlare del ritmo circadiano e dei suoi effetti sulla salute. In realtà, il nostro corpo è controllato da diversi orologi interni. Se l’orologio circadiano, o delle 24 ore, è fondamentale per molti processi cellulari, nuove ricerche suggeriscono che i ritmi stagionali sono altrettanto importanti.

Come il nostro cervello percepisce le stagioni

I nostri ritmi circadiani sono regolati da fattori chiamati zeitgeber, ovvero differenze di luce, temperatura e altri fattori che indicano il tempo. Il nostro corpo li percepisce e risponde di conseguenza. In assenza di luce, il nucleo soprachiasmatico (SCN) invia segnali per il rilascio di melatonina, che indica al corpo, tra le altre cose, quando è il momento di dormire. Allo stesso modo, un leggero calo della temperatura contribuisce al sonno.

I livelli di luce e la temperatura cambiano in modo significativo in estate. Il nostro cervello percepisce le giornate più lunghe e luminose e le temperature più calde e le utilizza come spunti per i ritmi stagionali. Questo provoca cambiamenti nei nostri sistemi ormonali che ci permettono di gestire le sfide di ogni stagione.

La melatonina durante tutto l’anno

Sebbene la melatonina sia principalmente associata al ritmo circadiano, essa varia anche in base ai ritmi stagionali. Con il variare della durata della notte, cambia anche la secrezione di melatonina. Il periodo più breve di produzione di melatonina provoca cambiamenti nei livelli ormonali e persino nel comportamento umano. Ad esempio, la produzione di testosterone aumenta, rendendo gli uomini più fertili in estate.

Inoltre, il periodo più breve di rilascio della melatonina indica all’organismo che è estate, consentendo il verificarsi di altri cambiamenti fisiologici stagionali. Gli scienziati stanno ancora esplorando i modi in cui una durata più breve della melatonina influisce sul comportamento e sulla fisiologia umana, ma è chiaro che ci sono effetti sostanziali.

GABA e le quattro stagioni

Il GABA è un neurotrasmettitore essenziale che determina l’attività di tutto il sistema nervoso. Un recente studio di biologia circadiana condotto in Giappone suggerisce che svolge anche un ruolo importante nel comunicare al cervello e al corpo l’arrivo dell’estate.

Il nucleo soprachiasmatico è responsabile della regolazione del ritmo circadiano, in particolare attraverso la produzione del gene orologio Bmal1. Tuttavia, un’area del SCN è meno reattiva alle indicazioni ambientali. Quando l’estate accorcia le notti, quest’area diventa sfasata rispetto al resto del SCN e vengono espressi livelli diversi di Bmal1. Questo divario tra le due regioni indica al cervello che è estate.

Il GABA inibisce la maggior parte dell’attività neuronale, ma in realtà eccita alcuni neuroni del SCN quando i livelli di cloruro sono elevati. I livelli di cloruro diventano più alti quando il divario di fase tra le due parti del SCN si allarga, il che avviene in estate. L’aumento dell’eccitabilità dei neuroni è un altro segnale al cervello dell’arrivo dell’estate.

Cortisolo: Stress e veglia in estate

Il cortisolo è noto soprattutto come ormone dello stress, ma svolge un ruolo fondamentale in molti processi biologici importanti. Si alza bruscamente alle prime luci del giorno per preparare le persone a svegliarsi.

Quando l’ora del sorgere del sole è anticipata, come accade in estate, i livelli mediani di cortisolo diminuiscono bruscamente, soprattutto quelli del mattino. Questo può accadere per consentire alle persone di dormire dopo un’alba estremamente precoce, ma probabilmente ci sono anche altre ragioni. La variazione dei livelli di cortisolo è un altro indicatore per il corpo dell’arrivo del caldo.

Questi possono sembrare piccoli cambiamenti biochimici, ma sono molto importanti. Il comportamento quotidiano delle cellule del corpo umano, dai cicli del sonno alla fame ai processi patologici, è dominato sia dall’ora del giorno che dal periodo dell’anno. La melatonina, il GABA e il cortisolo sono tutti importanti per molti processi cellulari, quindi le variazioni stagionali hanno probabilmente più effetti di quanti ne comprendiamo attualmente. I ricercatori di cronobiologia stanno studiando questi cambiamenti stagionali in diversi studi in corso, con la speranza di poter un giorno trattare meglio malattie e patologie.