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Perché dormiamo? Sonno e metabolismo neurale

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Perché dormiamo? Sonno e metabolismo neurale

Uno studio pubblicato su Science dimostra che il sonno è fondamentale per eliminare le scorie metaboliche cerebrali responsabili di malattie neurologiche come l’Alzheimer

 Il sonno è uno degli enigmi della biologia. In tutte le specie è presente l’alternanza tra sonno e veglia. Negli esseri umani circa 1/3 dell’esistenza è consumata dormendo. Ma perché? Nell’Uomo, la mancanza parziale di sonno produce problemi alla memoria, un abbassamento delle performance cognitive e una maggiore suscettibilità ad episodi convulsivi; mentre, una deprivazione totale porta alla morte come riscontrato nei casi di insonnia fatale familiare, una rara patologia neurodegenerativa legata alla mutazione del gene PRNP.

 Il sonno è indubbiamente un bisogno primario, tuttavia i meccanismi biologici di base sono rimasti indecifrati fino ad un recente studio di Maiken Nedergaard e collaboratori pubblicato su Science, “Sleep Drives Metabolite Clearance from the Adult Brain”. I ricercatori hanno utilizzato la microscopia a due fotoni per l’osservazione in vivo dell’attività cerebrale nei topi. E hanno trovato che durante il sonno, rispetto allo stato di veglia, il liquido cerebrospinale opera una massiccia ripulitura negli spazi interstiziali da scarti metabolici e potenzialmente tossici. In particolare di beta-amiloide, proteina coinvolta nella demenza di Alzheimer. Quest’attività di drenaggio viene modulata dal sistema noradrenergico e facilitata dal temporaneo restringimento delle cellule cerebrali.

Sonno
Foto: Courtesy of Nedergaard Lab, University of Rochester Medical Center

  Questi risultati, commenta Charles Czeirles della Harvard Medical School (“Sleep: The Brain’s  Housekeeper? su Science) rappresentano “la prima evidenza sperimentale diretta a livello molecolare” della funzione del sonno. Inoltre, la Nedergaard sottolinea come queste nuove  evidenze permettono di stabilire un preciso legame tra sonno, scorie del metabolismo cerebrale e  processi neurodegenerativi.

 Ma il processo di ripulitura perché non avviene nella stato di veglia? La Nedergaard: “il cervello ha solo una limitata quantità di energia a sua disposizione e deve scegliere tra due differenti stati funzionali –sveglio e consapevole oppure addormentato e alle prese con le pulizie” (“To Sleep, Perchance to Clean”).