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Decoding neural circuits controlling sleep drive and sedation

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Capire la meccanica del sonno

Una nuova ricerca mostra l’importante ruolo che i «centri del sonno» distribuiti in tutto il cervello svolgono nel garantire una notte di riposo.

Ricerca di base

Non c’è niente di meglio di una bella dormita. Eppure, anche se passiamo in media un terzo della nostra vita a dormire, in realtà sappiamo molto poco di questo processo, del motivo per cui ne abbiamo bisogno e del modo in cui l’organismo lo regola, tra le altre cose. «Sappiamo che il sonno è uno stato essenziale e ordinario che comporta una perdita reversibile di coscienza», spiega Wei Ba, una borsista del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie e ricercatrice presso l’Imperial College of Science, Technology and Medicine. «Tuttavia, i precisi meccanismi di regolazione alla base del sonno continuano a sfuggirci, in particolare a livello di reti neurali». Con il sostegno del progetto DNCSS, finanziato dall’UE, Ba sta conducendo una ricerca per capire meglio come il cervello controlla il sonno a livello di circuiti neurali.

Facciamoci un sonnellino

Se si tratta di sonnecchiare, i mammiferi sono molto simili. Come spiega Ba, il sonno nei mammiferi è costituito da due fasi: il sonno REM movimento oculare rapido e il sonno NREM movimento oculare non rapido. Studiando l’attività cerebrale, la biologia molecolare e il comportamento generale dei topi durante entrambe le fasi, Ba ha identificato con successo un nuovo circuito specifico del sonno REM nel cervello dei mammiferi. «Questa scoperta fa progredire significativamente la nostra comprensione del meccanismo fondamentale del sonno REM», spiega Ba. «Offre inoltre un’opportunità unica per scoprire nuove funzioni biologiche del sonno REM concentrandosi su questo specifico circuito». Un altro importante risultato del progetto riguarda il sonno NREM. «Per la prima volta, abbiamo catturato gruppi neuronali, localizzati nel tronco encefalico in vivo, e abbiamo descritto il loro ruolo regolatore nel sonno NREM e nel modo in cui ci riprendiamo dalla privazione del sonno», nota Ba. La pressione del sonno è la risposta biologica che ci fa venire voglia di dormire. I ricercatori hanno anche osservato che i neuroni che regolano il sonno, situati nel mesencefalo, chiamato anche tronco encefalico, contribuiscono a disturbi psichiatrici. «Questa constatazione indica che un sonno insufficiente può cambiare il valore di riferimento per una normale attività fisica e mentale e può portare a comportamenti maniacali», aggiunge Ba.

La ricetta per un buon sonno notturno

Il progetto DNCSS ha notevolmente ampliato la rete neuronale mappata di regolazione del sonno. «I neuroni che controllano il sonno non sono limitati ai tradizionali centri di regolazione del sonno come l’ipotalamo o il tronco encefalico», prosegue Ba. «Si possono trovare in varie regioni del cervello e sembrano essere la ricetta giusta per un buon sonno notturno». Ba prevede di continuare ad analizzare se e come questi centri modulano il sonno in varie condizioni. Questa ricerca potrebbe porre le basi per il trattamento dei disturbi del sonno acuti o cronici, compresa la demenza. «È noto da tempo che i pazienti affetti da demenza presentano disturbi del sonno nella fase iniziale», afferma Ba, che conclude: «Monitorando e confrontando i circuiti neuronali identificati in questo progetto, speriamo di capire meglio l’influenza del sonno sulla demenza e se un sonno non sufficiente aggravi la malattia».

Parole chiave

DNCSS, sonno, pressione del sonno, cervello, attività cerebrale, sonno a movimento oculare rapido, REM, sonno a movimento oculare non rapido, NREM, neuroni, demenza

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