Perché la maggior parte degli esseri umani ha sonno quando il sole tramonta? Una nuova ricerca sulla luce e sul sonno offre spunti di riflessione sul funzionamento interno del nostro ritmo circadiano.

Siete mai stati svegliati da qualcuno che ha acceso una luce? Avete notato che è più difficile addormentarsi quando la televisione è accesa? Se è così, avete sperimentato un fenomeno presente in tutti gli animali diurni: La luce aiuta a mantenere gli animali diurni, quelli che sono svegli durante il giorno e dormono di notte, vigili e svegli durante le ore diurne. Questo vale per l’uomo, per i mammiferi diurni e anche per molti tipi di pesci. Ma come fa esattamente la luce a produrre questo effetto su di noi? Una nuova ricerca sulla luce e sul nostro ritmo circadiano svela alcuni dei neuroni e degli ormoni coinvolti.

I meccanismi interni dell’addormentamento

Ci sono molte cose che ancora non capiamo del sonno, ma siamo consapevoli della struttura generale del processo di addormentamento. In primo luogo, iniziamo a sentirci stanchi, poi entriamo nello stadio 1 del sonno, il periodo in cui siamo ancora in qualche modo consapevoli di ciò che ci circonda. Una persona nello stadio 1 vede rallentare gradualmente la frequenza cardiaca e le onde cerebrali fino a quando non entra nello stadio 2, o sonno leggero. Il sonno leggero è caratterizzato da onde cerebrali molto lente con occasionali esplosioni di attività. Si passa quindi allo stadio 3, noto anche come sonno profondo. È qui che avviene gran parte del ripristino delle cellule e del riposo vero e proprio. Esiste un’ultima fase del sonno, nota come sonno REM, il periodo durante il quale sogniamo.

Nel corso della notte, il nostro cervello alterna diversi stadi del sonno. Ciascuna fase del sonno svolge un ruolo speciale per aiutarci a svegliarci riposati e riposanti. Il sonno REM, ad esempio, è il momento in cui consolidiamo i ricordi ed è stato scoperto che è importante per altre funzioni cognitive. Lo stadio 3 del sonno profondo è quello in cui le cellule del corpo si rinfrescano, rallentando l’attività metabolica per eliminare le scorie metaboliche e riparare i danni al DNA. Ma come contribuisce la luce a questo complesso ciclo cerebrale?

Luce e sonno: Capire le connessioni

Il nostro corpo è predisposto per percepire e rispondere alla luce. Quando la luce viene percepita da cellule della retina chiamate melanopsine, i segnali vengono trasmessi al nucleo soprachiasmatico (SCN), una parte dell’ipotalamo del cervello che integra i segnali e funge da orologio principale del ritmo circadiano. La luce è un potente spunto per rimanere svegli e funge da uno dei principali regolatori del ritmo circadiano. Ad esempio, in assenza di luce vengono prodotti potenti ormoni del sonno come la melatonina.

Quanto è importante la luce nel processo di addormentamento? I ricercatori hanno esaminato topi privi del gene per la melanopsina, incapaci quindi di inviare al cervello i messaggi relativi alla luce. Essi si comportavano come se fosse buio (il che significa maggiore attività, dato che sono notturni) per periodi di tempo molto lunghi e avevano difficoltà ad addormentarsi. Ad esempio, gli esseri umani privi dei recettori della melanopsina o quelli che hanno subito danni all’occhio hanno difficoltà a regolare il ciclo sonno-veglia.

Il pesce zebra e il cervello umano

Di recente i ricercatori hanno deciso di esaminare in modo più approfondito il modo in cui la luce influisce sui nostri cicli sonno-veglia. Hanno utilizzato il pesce zebra, un animale di ricerca molto popolare perché è trasparente e permette di osservare le sue funzioni interne senza ricorrere a immagini invasive. I pesci zebra sono inoltre diurni, con un ciclo sonno-veglia quasi identico a quello umano. Questi pesci sono stati allevati per sovraesprimere la Prok2, una proteina ritenuta importante nella regolazione del ritmo circadiano. I pesci zebra che producevano un eccesso di Prok2 presentavano un’attività circadiana più definita, cioè erano estremamente attivi durante le ore diurne e dormivano di più quando era buio. Questa risposta sembrava dipendere in modo particolare dai livelli di luce, poiché la connessione era presente anche quando venivano controllati altri fattori ambientali.

Ora sappiamo che Prok2 è molto importante per i nostri cicli sonno-veglia. Questo potrebbe avere immense implicazioni per la salute umana. Milioni di americani soffrono di disturbi circadiani, che potrebbero essere trattati con un farmaco che induce la Prok2 o addirittura con un analogo della proteina. Questa scoperta offre nuove speranze alle persone che convivono con la stanchezza, l’esaurimento e l’interruzione del sonno di queste malattie, che attualmente non hanno un trattamento efficace.

Ottenere il sonno di cui si ha bisogno

La luce e il buio sono chiaramente importanti per la regolazione del sonno e possono influenzare notevolmente le nostre abitudini di riposo. Se avete problemi a ottenere un sonno sufficientemente riposante, ci sono alcuni modi per sfruttare questa connessione a vostro vantaggio:

• Abbassate le luci in casa circa un’ora prima di andare a letto.
• Evitare gli schermi, compresi gli smartphone, nel momento in cui si desidera andare a dormire.
• Considerare l’assunzione di un integratore di melatonina.
• Esponetevi alla luce naturale intensa durante il giorno, soprattutto nei momenti in cui desiderate essere più vigili.

Il sonno sembra essere più complicato di quanto si potesse pensare in passato e anche più dipendente dai livelli di luce e buio. Questa nuova ricerca sottolinea la necessità di controllare l’esposizione alla luce per assicurarsi di essere vigili di giorno e sonnolenti di notte. Questo può essere un compito difficile con la luce e gli schermi che brillano anche a tarda notte nel mondo moderno. Sebbene presto potremo sviluppare farmaci in grado di simulare gli effetti neurologici della luce e del buio, attualmente possiamo solo cambiare il nostro ambiente.