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Sonno e sistema nervoso centrale

Il meccanismo del sonno potrebbe essersi sviluppato prima ancora del cervello ed averne accompagnato l'evoluzione.

di Lisa Ovi 03-02-21
In tempi di pandemia e lockdown, l'impegno a mantenere un buon ritmo di sonno e veglia è fortemente caldeggiato per contrastare lo stress e l'ansia provocati dallo stravolgimento dei nostri normali punti di riferimento.

Ma l'abitudine ad un buon sonno è fonte di salute in ogni momento della vita. Un recente studio americano ha certificato che dormire 7-8 ore al giorno si accompagna, per esempio, ad un minor rischio di insufficienza cardiaca, mentre uno studio inglese attribuisce alle ore in cui dormiamo il compito di condurre quelle operazioni di pulizia del cervello tanto importanti per la prevenzione delle malattie neurodegenerative.

Come si è sviluppato il meccanismo del sonno? Una squadra di ricercatori internazionale ha scoperto tracce di uno stato simile al sonno in esemplari di Hydra vulgaris, animali acquatici privi di sistema nervoso centrale.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Science Advances, sembrerebbe suggerire che molti meccanismi legati al sonno si siano sviluppati prima del cervello, per poi accompagnare l'evoluzione del sistema nervoso centrale. Sotto la direzione del professor Taichi Q. Itoh, ricercatori della Kyushu University in Giappone e dell'Ulsan National Institute of Science and Technology in Corea, hanno anche testato sulle idre molecole normalmente associate alla sonnolenza in animali evoluti.

Non più lunghe di un paio di centimetri, le idre sono dotate di una diffusa rete di nervi in cui è assente la funzione centralizzante associata a un cervello. Un comportamento simile a quello del sonno è stato recentemente riscontrato anche nelle meduse, come le idre membri del phylum Cnidaria.

Non potendo monitorare delle onde cerebrali, i ricercatori si sono adattati a seguire in video il movimento delle idre. Lo stato simile al sonno è stato riconosciuto in una condizione di movimento ridotto che poteva essere disturbato da un lampo di luce.

A differenza del nostro ciclo circadiano di 24 ore, il ritmo di sonno e veglia delle idre si è rivelato di circa 4 ore. Ma il dato più importante è quello delle similitudini riscontrate dai ricercatori nei processi di regolazione del sonno a livello molecolare e genetico, indipendentemente dal possesso di un cervello.

Come nel caso degli esseri umani, l'esposizione alla melatonina ha visto le idre dormire di più e più frequentemente, mentre la somministrazione del neurotrasmettitore inibitorio GABA, altra sostanza chimica legata all'attività del sonno, ha indotto in loro un prolungamento delle ore di sonno. Una differenza è stata registrata nel caso della dopamina, che seppur eccitante per altri animali, nelle idre si è andata ad aggiungere alle sostanze che conciliano il buon riposo, a dimostrazione del fatto che, sebbene alcuni meccanismi del sonno sembrano essersi conservati nel corso dell'evoluzione, altri potrebbero aver cambiato funzione.

Sfruttando vibrazioni e variazioni di temperatura, i ricercatori sono riusciti a disturbare i ritmi delle idre, arrivando ad indurre sintomi di privazione del sonno come la soppressione della proliferazione cellulare. Indagando più da vicino, i ricercatori hanno scoperto che la privazione del sonno ha portato a cambiamenti nell'espressione di 212 geni, incluso uno correlato alla proteina PRKG, coinvolta nella regolazione del sonno in un'ampia gamma di animali, tra cui topi, moscerini della frutta e nematodi.

I disturbi del sonno si accompagnano ad un aumento del rischio di obesità, demenza, diabete e malattie cardiache. Non solo, recenti studi sembrano suggerire che la mancanza di sonno e lo stress possono indurre sintomi simili alla commozione cerebrale. Non c'è da meravigliarsi che la lotta all'insonnia e alle sue cause si stia facendo sempre più interessante.

(lo)