Quindi cosa fa il cervello durante il sonno? Sappiamo che il sonno è necessario per la cognizione, il controllo del glucosio, il peso, la memoria, persino la vita addormentata. Ma cosa sta succedendo davvero là dentro?
Gli strati di informazioni che controllano e rinnovano costantemente il corpo umano sono sorprendentemente complessi. Una delle teorie più utili per spiegare come è stato sviluppato da Giulio Tononi e Carla Cirelli, due persone brillanti che si sono trasferite da Torino per lavorare all'Università del Wisconsin-Madison dal 2003. La loro ipotesi di omeostasi sinaptica sostiene che l'apprendimento – necessario per la vita – è difficile e biologicamente costoso. Che durante le ore di veglia le connessioni sinaptiche tra le cellule cerebrali, potenziate dal potenziamento a lungo termine, diventano più strette, più forti e più grandi. Così grande, che hanno bisogno di potatura e ripristino se continuano a lavorare.
E questo è in parte il lavoro del sonno. Le grandi connessioni delle cellule nervose grasse sono rifatte, spezzate e riformate, potate e riorganizzate. Le sinapsi grasse del giorno diventano le sinapsi sottili dell'alba.
Complice attraverso il mezzo del sonno.
Ci sono stati molti studi su questa ipotesi negli animali. Tononi e Cirelli hanno lavorato per molti anni dal modello molecolare a quello dei mammiferi, inclusi EEG innovativi che promettono di raccogliere molto più dei formati standard di oggi. Ma il lavoro è stato fatto principalmente negli animali. E le persone?
Insonne a Friburgo
Un gruppo guidato da Christoph Nissen all'Università di Friburgo (Germania) ha deciso di provare. Non puoi fare alla gente quello che fai ai ratti e ai topi. Sono richieste soluzioni scientifiche indirette e creative.
Così i ricercatori presero un gruppo di giovani e diedero loro la stimolazione magnetica transcranica (TCMS o TMS), una tecnica straordinariamente utile e sempre più specifica, per stimolare parti del loro cervello. Poi li hanno tenuti svegli tutta la notte. Altre tecniche di stimolazione elettrica sono state utilizzate per testare la memoria.
Sorprendentemente, in seguito alla privazione del sonno, il TCMS provocò più prontamente muscoli specifici da contrarre rispetto a quando le persone dormivano per tutta la notte. Il loro cervello rimaneva "altamente stimolato", rendendo più facile il salto dei muscoli.
Non sono solo i muscoli che cambiano. Le persone sono molto più inclini a decisioni più energiche e impulsive quando privano il sonno. Poiché gran parte della popolazione è regolarmente privata del sonno, questo è un grosso problema.
L'altra parte dell'esperimento, controllando gli stimoli che normalmente portano alla formazione della memoria, ha mostrato gli effetti deleteri attesi della perdita di sonno. Quindi, cosa significa questa comprensione del cervello che si ripristina durante il sonno per il resto di noi?
Segreti della deprivazione del sonno
La privazione del sonno non è necessariamente cattiva. Per molti anni, i ricercatori hanno saputo che la privazione del sonno rende le persone depresse meno depresse.
Gli effetti sono spesso notevoli. In una notte di privazione del sonno, i pazienti possono sembrare migliori di un gruppo che dopo mesi di antidepressivi o terapia cognitivo-comportamentale.
Questo è ciò che ha entusiasmato Nissen. Se riesci a ripristinare rapidamente il cervello con la perdita di sonno, non ci può essere un modo per farlo senza tenere alzate le persone tutta la notte?
Dal punto di vista terapeutico, è meglio che ci sia un modo. La privazione del sonno può competere con la ketamina ormai annunciata per rendere le persone depresse meno depresse. Ma c'è un ostacolo critico. Lascia che le persone depresse dormano per pochi minuti e l'intero miglioramento anti-depressivo si lava via. I pazienti molto rapidamente perdono tutti i loro guadagni. E dovranno dormire prima o poi. Quindi sono necessari nuovi approcci.
The Next Moves
È stato un lungo slogan insegnare ai ricercatori che il corpo è un sistema di informazione in continuo rinnovamento, o sistema di sistemi. Questa salute è il risultato del rifacimento del corpo in modo rapido ed elegante, piuttosto che di "abbattere", è ancora difficile da accettare per i ricercatori. I medici, trapassati dall'omeostasi e dalle cure mediche che sono in gran parte legate ai numeri che definiscono gli stati omeostatici, hanno un momento particolarmente difficile vedere il corpo come costantemente, rifare incessantemente. La dicotomia binaria di salute e malattia, normale e anormale, è molto più facile da accettare per i clinici. Una pressione sanguigna di 131/81 è ipertensione. Una pressione del sangue di 130/80 è normale. Il fatto che la pressione arteriosa normalmente cambi il 15% nel corso delle 24 ore è un concetto troppo difficile da assimilare per molti.
Il pubblico ha un tempo ancora più difficile.
Ma le cose stanno cambiando. La visione del sonno di Tononi rende la nostra attuale "comprensione" dei cinque stadi del sonno e appare assolutamente primitiva. Diverse parti del cervello svolgono funzioni diverse ogni secondo, rendendo l'intero spettacolo sempre nuovo.
E questo è vero sia durante la veglia che durante il sonno. Si scopre che la malattia è un fallimento di rigenerazione, piuttosto che un risultato di degenerazione. Il sonno resetta il cervello e ogni altro organo, in modo che alcune funzioni rigenerative molto specifiche possano prendere piede. Questa informazione è il vero substrato dei geni e della biologia. Le specie ed i loro organismi sopravvivono solo costantemente imparando, aggiornandosi e rinnovandosi per contendersi con un ambiente costantemente aggiornato, rinnovato e cambiato.
Il sonno fa parte di quel processo, anche di grandi dimensioni. Ma solo una parte.
