Il bisogno di dormire va ben oltre la semplice ricarica dei nostri livelli di energia ogni 12 ore. Il nostro cervello cambia effettivamente di stato quando dormiamo per eliminare i sottoprodotti tossici dell’attività neurale prodotti durante il giorno. Stranamente, lo stesso processo inizia a verificarsi in cervelli che sono cronicamente privati del sonno che, però, cominciano ad andare in automatico.
I ricercatori hanno scoperto che la carenza cronica di sonno induce il cervello a spegnere una quantità significativa di neuroni e connessioni sinaptiche, e il recupero del sonno potrebbe non essere in grado di invertire il danno. Una team guidato dal neuroscienziato Michele Bellesi dell’Università Politecnico delle Marche, in Italia, ha esaminato la risposta del cervello dei mammiferi alle cattive abitudini del sonno e ha trovato una bizzarra somiglianza tra i topi riposati e insonni.
Come le cellule delle altre parti del corpo, i neuroni vengono costantemente rinnovati da due diversi tipi di cellule gliali, particolari cellule di supporto che sono considerate la colla del sistema nervoso. Le cellule microgliali sono responsabili della rimozione delle cellule vecchie e usurate attraverso un processo chiamato fagocitosi, parola greca che significa “divorare”. Il lavoro degli astrociti è quello di sfoltire le sinapsi (connessioni) non necessarie nel cervello per aggiornare e rimodellare i collegamenti. Sappiamo che questo processo si verifica quando dormiamo per eliminare l’usura neurologica del giorno, ma ora sembra che la stessa cosa accada anche da svegli quando il sonno non è sufficiente.
Questa non è una cosa buona: in queste condizioni il cervello esagera con lo sfoltimento e inizia a farsi del male.
Per capirci, la situazione normale è come quando la spazzatura che lasciamo fuori della porta di casa viene portata via durante la notte ma, se non dormiamo, è come se, in qualsiasi momento del giorno, qualcuno ci entrasse in casa e cominciasse a lanciare dalla finestra, i principali elettrodomestici.
“Per la prima volta siamo riusciti ad evidenziare che porzioni di sinapsi sono letteralmente mangiate dagli astrociti a causa della perdita di sonno“, ha spiegato Bellesi.
Per capirlo, i ricercatori hannolavorato sui cervelli di quattro gruppi di topi:
- un gruppo è stato lasciato a dormire per 6-8 ore (riposati)
- un altro è stato periodicamente svegliato dal sonno (spontaneamente sveglio)
- un terzo gruppo è stato tenuto sveglio per altre 8 ore (privato del sonno)
- e un gruppo finale è stato tenuto sveglio per cinque giorni di seguito (cronicamente privi di sonno).
Quando i ricercatori hanno confrontato l’attività degli astrociti nei quattro gruppi, l’hanno identificata nel 5,7 per cento delle sinapsi nei cervelli dei topi ben riposati e nella 7,3 dei cervelli del topo spontaneamente svegli. Nei topi privi di sonno e cronicamente assenti dal sonno, notarono qualcosa di diverso: gli astrociti avevano aumentato la loro attività di distruzione di parti delle sinapsi come le cellule microgliali distruggevano i rifiuti, un processo noto come fagocitosi astrocitaria.
Nei cervelli di topo privi di sonno, gli astrociti sono risultati attivi su 8,4% delle sinapsi, e nei topi cronicamente assenti dal sonno, un enorme 13,5% delle loro sinapsi era attaccata dagli astrociti.
Come disse Bellesi a New Scientist, la maggior parte delle sinapsi che venivano distrutte nei due gruppi di topi privi di sonno erano le più grandi, tendenzialmente le più vecchie e usate, “come fossero mobili vecchi”, cosa che probabilmente è positiva. Quando, però, il team ha analizzato l’attività delle cellule microgliali trasversalmente ai quattro gruppi, hanno scoperto che l’attività di queste cellule era notevole nel gruppo sottoposto ad insonnia cronica.
E questa è un particolare preoccupante perché l’attività microgliale eccessiva è stata collegata a malattie del cervello come l’ Alzheimer e altre forme di neurodegenerazione.
“Troviamo che la fagocitosi astrocitica, principalmente di elementi presinaptici nelle sinapsi di grandi dimensioni, si verifica dopo la perdita acuta e cronica del sonno, ma non dopo la veglia spontanea, suggerendo che potrebbe promuovere la pulizia e il riciclo di componenti usurate di vecchie sinapsi fortemente utilizzate” hanno spiegato i ricercatori. “Al contrario, solo la perdita di sonno cronica attiva le cellule della microglia e promuove la loro attività fagocitaria… Suggerendo che l’interruzione prolungata del sonno può innescare la microglia e forse predisporre il cervello ad altre forme di danno.”
Rimangono molte domande, a cominciare dalla necessità di verificare che questo processo sia effettivamente replicato nei cervelli umani, e sarà inoltre importante capire se recuperare il sonno può sanare il danno.
E deve essere fatto in fretta: dal 1999 le morti per Alzheimer sono aumentate di un incredibile 50 percento, e sono sempre più numerose le persone che non riescono a dormire bene, facendo squillare un preoccupante campanello d’allarme.
Questa ricerca è stata pubblicata su Journal of Neuroscience.
