Tutti gli animali subiscono naturalmente una certa quantità di danni neurologici durante le ore di veglia e i detriti risultanti, compresi i geni danneggiati e le proteine all’interno dei neuroni, possono accumularsi e causare malattie cerebrali.
Il sonno aiuta a riparare questo danno e ad eliminare i detriti, essenzialmente ripulendo il cervello e portando fuori la spazzatura che può portare a gravi malattie.
“Quasi tutta questa riparazione del cervello si verifica durante il sonno“, spiega l’autore senior dello studio, il professor Van Savage, ricercatore presso i Dipartimenti di Medicina Computazionale, Ecologia e Biologia Evolutiva dell’Università della California, Los Angeles e del Santa Fe Institute.
“Sono rimasto scioccato da quanto sia enorme questo cambiamento in un breve periodo di tempo e che questo cambiamento avvenga quando siamo così giovani. È una transizione analoga a quando l’acqua si congela in ghiaccio“.
Il professor Savage e colleghi dell’Università del Texas ad Austin, dell’Università del Minnesota, del Santa Fe Institute, dell’Imperial College di Londra e dell’Università della California, Los Angeles hanno condotto l’analisi statistica più completa del sonno fino ad oggi, utilizzando dati di oltre 60 studi sul sonno su esseri umani e altri mammiferi.
Gli scienziati hanno esaminato i dati sul sonno durante lo sviluppo, compreso il tempo di sonno totale, il tempo di sonno REM, le dimensioni del cervello e le dimensioni del corpo, e hanno costruito e testato un modello matematico per spiegare come il sonno cambia con le dimensioni del cervello e del corpo.
I dati erano notevolmente coerenti: tutte le specie hanno sperimentato un drastico calo del sonno REM quando hanno raggiunto l’equivalente dello sviluppo umano di circa 2,5 anni di età.
La frazione di tempo trascorsa nel sonno REM prima e dopo quel punto era più o meno la stessa, sia che i ricercatori studiassero conigli, ratti, maiali o esseri umani. Gli autori hanno scoperto che il sonno REM diminuisce con la crescita delle dimensioni del cervello durante lo sviluppo. Mentre i neonati trascorrono circa il 50% del loro tempo di sonno nel sonno REM, questo scende a circa il 25% all’età di 10 anni e continua a diminuire con l’età. Gli adulti di età superiore ai 50 anni trascorrono circa il 15% del loro tempo dormendo in fase REM.
“Il significativo calo del sonno REM a circa 2,5 anni si verifica proprio mentre si verifica il principale cambiamento nella funzione del sonno“, ha detto la coautrice dello studio, la professoressa Gina Poe, ricercatrice presso il Dipartimento di Biologia Integrativa e Fisiologia dell’Università della California, Los Angeles.
“Per la maggior parte degli adulti, 7,5 ore di sonno a notte è un valore normale – e il tempo da svegli non conta“, ha detto. “I bambini, al contrario, hanno bisogno di dormire di più, i neonati hanno bisogno di molto più sonno, circa il doppio degli adulti“.
“La grande percentuale di sonno REM nei bambini è in netto contrasto con la quantità di sonno REM osservata nei mammiferi adulti in una vasta gamma di dimensioni del cervello e dimensioni del corpo“, ha continuato la ricercatrice, “Gli esseri umani adulti hanno cinque cicli REM durante un’intera notte di sonno e possono fare alcuni sogni in ogni ciclo“.
“Una buona notte di sonno è una medicina eccellente. Ed è gratuita“, ha aggiunto.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Science Advances.
Junyu Cao et al. 2020. Unraveling why we sleep: Quantitative analysis reveals abrupt transition from neural reorganization to repair in early development. Science Advances 6 (38): eaba0398; doi: 10.1126/sciadv.aba0398
