Ricerche

L'interruttore nel cervello che ci manda a dormire è stato identificato dai ricercatori del «Centre for Neural Circuits and Behaviour» della Oxford University, in uno studio sui moscerini della frutta.

L'interruttore funziona regolando l'attività nel cervello di un gruppo di cellule nervose, o neuroni, che favoriscono il sonno. I neuroni si attivano quando siamo stanchi e abbiamo bisogno di dormire e si smorzano quando siamo completamente riposati.

"Quando siamo stanchi, questi neuroni nel cervello gridano forte e ci mandano a dormire", dice il professor Gero Miesenböck dell'Università di Oxford, nel cui laboratorio è stata eseguita la nuova ricerca. Anche se la ricerca è stata effettuata sul moscerino della frutta (Drosophila), gli scienziati dicono che il meccanismo di sonno probabilmente è rilevante anche per gli esseri umani.

Il Dr Jeffrey Donlea, uno degli autori principali dello studio, spiega: "C'è un gruppo simile di neuroni in una regione del cervello umano. Anche questi neuroni sono elettricamente attivi durante il sonno e, come le cellule dei moscerini, sono gli obiettivi degli anestetici generali che ci fanno dormire. È quindi probabile che un meccanismo molecolare simile a quello che abbiamo scoperto nei moscerini sia all'opera anche nell'uomo".

I ricercatori dicono che individuare l'interruttore del sonno potrebbe aiutarci a identificare nuovi bersagli per nuovi farmaci con il potenziale di migliorare i trattamenti per i disturbi del sonno. Ma c'è ancora molto da scoprire, e una ricerca succcessiva potrebbe far luce sulla grande questione tuttora irrisolta del perché abbiamo bisogno di dormire, dicono. "La grande questione ora è capire a quale segnale interno risponde l'interruttore del sonno", dice il dott Diogo Pimentel dell'Università di Oxford, l'altro autore principale dello studio."Che cosa monitorano queste cellule che favoriscono il sonno mentre siamo svegli? Se sapessimo cosa succede nel cervello durante la veglia, che richiede il sonno per essere ripristinato, potremmo avvicinarci a risolvere il mistero del perché tutti gli animali hanno bisogno di dormire".

I risultati sono riportati sulla rivista Neuron. Il lavoro del «Centre for Neural Circuits and Behaviour» è finanziato dal Wellcome Trust e dalla Gatsby Charitable Foundation. Questo studio è stato finanziato anche dall'UK Medical Research Council, dal US National Institutes of Health, e dallo Human Frontier Science Program.

Il corpo usa due meccanismi per regolare il sonno. Uno è l'orologio biologico, che sintonizza gli esseri umani e gli animali sul ciclo di 24 ore del giorno e della notte. L'altro meccanismo è l'«omeostato» del sonno: un dispositivo nel cervello che tiene traccia delle nostre ore di veglia e ci mette a dormire quando è necessario resettarci. Questo meccanismo rappresenta un punto oscillante interno, separato da fattori esterni. Quando è spento o fuori uso, si accumulano i deficit di sonno. "Quello che ci fa andare a dormire di notte è probabilmente una combinazione dei due meccanismi", dice il professor Miesenböck. "L'orologio biologico dice che è il momento giusto, e l'interruttore del sonno ha costituito la pressione durante una giornata di veglia".

Il lavoro sui moscerini della frutta ha permesso di scoprire la parte critica del commutatore del sonno."Abbiamo scoperto moscerini mutanti che non riuscivano a recuperare il sonno perduto dopo che erano stati tenuti svegli tutta la notte", dice il dottor Jeffrey Donlea. I moscerini si fermano quando dormono e richiedono più disturbo per svegliarsi. I moscerini privati ​​del sonno sono inclini a addormentarsi e sono cognitivamente compromessi - hanno gravi deficit di apprendimento e memoria, proprio come la perdita di sonno negli esseri umani porta a problemi.

Il Professor Miesenböck dice: "L'omeostato del sonno è simile al termostato nella nostra casa. Il termostato misura la temperatura e accende il riscaldamento se è troppo freddo. L'omeostato del sonno misura quanto tempo il moscerino è stato sveglio e accende un piccolo gruppo di cellule specializzate nel cervello, se necessario. E' la potenza elettrica di queste cellule nervose che mette a dormire il moscerino". Nei moscerini mutanti, i ricercatori sono stati in grado di mostrare che un componente molecolare chiave dell'interruttore dell'attività elettrica è rotto ed i neuroni che inducono il sonno sono sempre spenti, causando insonnia.

Fonte:  University of Oxford (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:  Jeffrey M. Donlea, Diogo Pimentel, Gero Miesenböck. Neuronal Machinery of Sleep Homeostasis in Drosophila. Neuron, 2014; 81 (4): 860 DOI: 10.1016/j.neuron.2013.12.013

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