Come l'attività cerebrale è collegata al sonno

L'attività cerebrale durante i periodi di veglia influisce sul sonno e sulla qualità del sonno. Sebbene i ricercatori ne siano consapevoli da tempo, una chiara comprensione di come si verificano i meccanismi che attivano il sonno è rimasta in gran parte sconosciuta.

Ora, un recente studio ha scoperto preziose informazioni su come avviene il passaggio dalla veglia al sonno. Questa scoperta potenzialmente apre la strada a una serie di scoperte che potrebbero influenzare tutto, dagli aiuti per dormire ai trattamenti per ictus e lesioni cerebrali.

Guidati da James Krueger, neuroscienziato presso la Washington State University (WSU), i risultati sono stati recentemente pubblicati nel Giornale di fisiologia applicata e rappresentano la scoperta più significativa dei 36 anni di carriera di Krueger incentrata sulla ricerca sul sonno.

Lo studio si è concentrato sull'ipotesi che la principale valuta energetica della cellula - ATP (adenosinetriphosphate) - sia un fattore chiave per l'attività cerebrale che porta al sonno. In particolare, i ricercatori hanno seguito il metodo alla base del modo in cui l'ATP assiste il rilascio di citochine, le proteine ​​regolatrici del sonno.

"Sappiamo che l'attività cerebrale è collegata al sonno, ma non abbiamo mai saputo come", ha detto Krueger. “Questo ci fornisce un meccanismo per collegare l'attività cerebrale al sonno. Questo non è mai stato fatto prima. "

È stato tracciato un collegamento tra ATP e citochine, portando i ricercatori al metodo con cui il cervello tiene traccia dell'attività durante la veglia e quindi passa a uno stato di sonno.

Krueger ha aggiunto che le conclusioni sono in linea con le precedenti ricerche condotte alla WSU, suggerendo che il sonno è un "fenomeno locale, che pezzi e pezzi del cervello dormono" a seconda di come sono stati usati.

Acquisendo la conoscenza di questo meccanismo, i ricercatori ritengono che il potenziale per una comprensione più dettagliata dei processi del sonno sia notevolmente ampliato con notevoli possibilità di terapie nuove e migliorate per trattare gli effetti debilitanti e pericolosi associati ai disturbi del sonno.

I disturbi del sonno colpiscono tra i 50 ei 70 milioni di americani e attualmente rappresentano circa 150 miliardi di dollari alle imprese a causa della perdita di produttività e degli incidenti legati alla stanchezza. Si stima inoltre che gli incidenti automobilistici causati da conducenti affaticati equivalgano a 48 miliardi di dollari all'anno.

Krueger ha offerto le seguenti implicazioni pratiche per la scoperta di come l'attività cerebrale e l'ATP influenzano il sonno:

• Lo studio fornisce una nuova serie di obiettivi per potenziali farmaci. I farmaci progettati per interagire con i recettori a cui l'ATP si lega possono rivelarsi utili come sonniferi.
• I disturbi del sonno come l'insonnia possono essere visti come causati da alcune parti del cervello che sono sveglie mentre altre sono addormentate, dando origine a nuove terapie.
• Il flusso sanguigno correlato all'ATP osservato negli studi di imaging cerebrale può essere collegato all'attività e al sonno.
• I ricercatori possono sviluppare strategie in base alle quali i circuiti specifici delle cellule cerebrali sono orientati a compiti specifici, rallentando la fatica consentendo alle parti del cervello utilizzate di dormire mentre si svolgono altre attività. Potrebbe anche spianare la strada alle vittime di ictus per utilizzare meglio le regioni del loro cervello non danneggiate.
• Le cellule cerebrali coltivate al di fuori del corpo possono essere utilizzate per studiare le oscillazioni della rete cellulare cerebrale tra stati simili al sonno e stati simili alla veglia, accelerando il progresso degli studi sul cervello.

Fonte: Washington State University