Un nuovo studio ha svelato un ruolo cruciale del sonno: le onde cerebrali facilitano la pulizia del cervello eliminando i rifiuti. Questa scoperta non solo sottolinea lo stato non dormiente del cervello durante il sonno, ma evidenzia anche un sofisticato sistema in cui l’attività sincronizzata dei neuroni alimenta il flusso del liquido cerebrospinale, rimuovendo efficacemente i rifiuti metabolici e le tossine potenzialmente neurodegenerative che causano malattie.
Studiare il potenziale delle onde cerebrali per la prevenzione delle malattie
Questa intuizione apre possibilità per migliorare i processi di pulizia del cervello per combattere le malattie neurologiche e migliorare l’efficienza del sonno, suggerendo un futuro in cui il sonno ottimizzato potrebbe portare a risultati di salute migliori.
Le onde cerebrali spingono i fluidi detergenti: durante il sonno, i neuroni si coordinano per produrre onde ritmiche che guidano il movimento dei fluidi attraverso il cervello, lavando via i rifiuti.
Studiare il potenziale delle onde cerebrali per la prevenzione delle malattie aiuterà a comprendere e migliorare questo processo di purificazione potrebbe ritardare o prevenire malattie come l’Alzheimer e il Parkinson garantendo l’efficace rimozione dei rifiuti cerebrali.
Questa ricerca sulle onde cerebrali suggerisce che migliorare l’efficienza di rimozione dei rifiuti del cervello potrebbe consentire un cervello più sano anche con meno sonno, offrendo nuove strade per il trattamento dei disturbi del sonno e migliorando il
benessere generale.
Onde cerebrali: l’ apparente tranquillità del sonno si contrappone alla frenetica attività del cervello
C’è un paradosso nel sonno. La sua apparente tranquillità si contrappone alla frenetica attività del cervello. La notte è silenziosa, ma il cervello è tutt’altro che dormiente. Durante il sonno, le cellule cerebrali producono esplosioni di impulsi elettrici che si accumulano in onde ritmiche, le onde cerebrali appunto, un segno di un’accresciuta funzione delle cellule cerebrali.
Le onde cerebrali lente sono associate a un sonno riposante e ristoratore. E ora, gli scienziati della Washington University School of Medicine di St. Louis hanno scoperto che le onde cerebrali aiutano a eliminare le scorie dal cervello durante il sonno. Le singole cellule nervose si coordinano per produrre onde ritmiche che spingono il fluido attraverso il tessuto cerebrale denso, lavando il tessuto nel processo.
“Questi neuroni sono pompe in miniatura. L’attività neurale sincronizzata alimenta il flusso dei fluidi e la rimozione dei detriti dal cervello”, ha spiegato il primo autore Li-Feng Jiang-Xie, ricercatore associato presso il Dipartimento di Patologia e Immunologia.
“Se riusciamo a basarci su questo processo, c’è la possibilità di ritardare o addirittura prevenire le malattie neurologiche, tra cui l’Alzheimer e il morbo di Parkinson, in cui i rifiuti in eccesso – come i rifiuti metabolici e le proteine spazzatura – si accumulano nel cervello e portano alla neurodegenerazione”.
Le cellule cerebrali orchestrano pensieri, sentimenti e movimenti del corpo e formano reti dinamiche essenziali per la formazione della memoria e la risoluzione dei problemi. Ma per svolgere compiti così impegnativi in termini di energia, le cellule cerebrali hanno bisogno di carburante. Il loro consumo di nutrienti dalla dieta crea rifiuti metabolici nel processo.
“È fondamentale che il cervello smaltisca i rifiuti metabolici che possono accumularsi e contribuire alle malattie neurodegenerative“, ha affermato Jonathan Kipnis, Professore emerito di patologia e immunologia di Alan A. e Edith L. Wolff e ricercatore del BJC. Kipnis, autore senior dello studio.
“Sapevamo che il sonno è un momento in cui il cervello avvia un processo di pulizia per eliminare i rifiuti e le tossine che accumula durante la veglia. Ma non sapevamo come ciò accade. Questi risultati potrebbero essere in grado di indicarci strategie e potenziali terapie per accelerare la rimozione dei rifiuti dannosi e rimuoverli prima che possano portare a conseguenze disastrose”.
“Pulire” il cervello non è un compito semplice per le onde cerebrali
Pulire il cervello denso non è un compito semplice per le onde cerebrali. Il liquido cerebrospinale che circonda il cervello entra e si intreccia attraverso intricate reti cellulari, raccogliendo rifiuti tossici mentre viaggia.
Quando esce dal cervello, il fluido contaminato deve passare attraverso una barriera prima di riversarsi nei vasi linfatici della dura madre, lo strato di tessuto esterno che avvolge il cervello sotto il cranio. Ma cosa alimenta il movimento del fluido dentro, attraverso e fuori dal cervello?
Studiando il cervello dei topi addormentati, i ricercatori hanno scoperto che i neuroni guidano gli sforzi di pulizia inviando segnali elettrici in modo coordinato per generare onde cerebrali ritmiche nel cervello, ha spiegato Jiang-Xie. Gli studiosi hanno determinato che tali onde spingono il movimento fluido.
Il gruppo di ricerca ha silenziato specifiche regioni del cervello in modo che i neuroni in quelle regioni non creassero onde ritmiche. Senza le onde cerebrali, il liquido cerebrospinale fresco non potrebbe fluire attraverso le regioni cerebrali silenziate e i rifiuti intrappolati non potrebbero lasciare il tessuto cerebrale.
“Uno dei motivi per cui dormiamo è per purificare il cervello“, ha detto Kipnis: “E se riusciamo a migliorare questo processo di purificazione, forse è possibile dormire di meno e rimanere in salute. Non tutti hanno il vantaggio di dormire otto ore ogni notte e la perdita del sonno ha un impatto sulla salute”.
“Altri studi hanno dimostrato che i topi geneticamente programmati per dormire meno hanno un cervello sano. Potrebbe essere perché puliscono i rifiuti dal loro cervello in modo più efficiente? Potremmo aiutare le persone che vivono con l’insonnia migliorando le capacità di pulizia del loro cervello in modo che possano sopravvivere dormendo meno?”.
I modelli delle onde cerebrali cambiano durante i cicli del sonno. Da notare che le onde cerebrali più alte e con ampiezza maggiore muovono i fluidi con più forza. I ricercatori sono ora interessati a capire perché i neuroni emettono onde con ritmicità variabile durante il sonno e quali regioni del cervello sono più vulnerabili all’accumulo di scorie.
