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Gli scienziati dell’Università della California hanno scoperto un potente pulsante on-off che manda decine di cavie in un mondo onirico vero e proprio, che fa sbattere le palpebre e dove si può rincorrere il formaggio.
Questo “interruttore” sembra essere un gruppo specifico di neuroni del cervello che, se stimolato durante il sonno delle cavie, porta immediatamente i roditori al sonno REM, ossia quella fase profonda del sonno caratterizzata da movimenti rapidi degli occhi, paralisi muscolare e cervello iperattivo e tendente allo sviluppo dei sogni.
Le ricerche
“Si sapeva già da decenni che i neuroni erano essenziali per il sonno REM. Tuttavia dovevamo ancora effettuare delle ricerche nel tronco encefalico,” afferma Franz Weber, uno dei ricercatori principali che sta facendo un postdottorato alla UC Berkeley. “Stavo esplicitamente cercando la regione cerebrale del tronco encefalico in grado di indurre il sonno REM.”
Ci sono altre regioni cerebrali collegate al sonno REM. Infatti gli scienziati sanno da tempo che la regione che gli scienziati della Berkeley stavano esaminando, la parte inferiore del bulbo, o midollo allungato, alla base del cervello e sopra il midollo spinale, era quantomeno occasionalmente coinvolta in una fase del sonno REM, vale a dire quella della paralisi muscolare.
Tuttavia quello che Weber, il responsabile principale Yang Dan e il loro team hanno osservato era che tale regione e il gruppo di neuroni che stavano studiando non erano solamente “all’interno” di quella fase del sonno REM ma anche in tutte le altre. Il movimento oculare, la paralisi muscolare, l’attivazione delle altre regioni del cervello. Tutte quante.
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Gli esperimenti
Nel momento in cui hanno azionato “l’interruttore” per mezzo di un dispositivo ottico che porta all’attivazione di determinati neuroni, il 94 per cento delle cavie esaminate sono cadute quasi immediatamente nel sonno REM. Tale fatto ha mostrato che questo gruppo di neuroni era particolarmente importante, un’autentica vena d’oro nella miniera degli studi sul sonno.
“La capacità di indurre il sonno REM a comando,” hanno scritto i ricercatori, “può costituire uno strumento efficace per indagare le sue funzionalità”.
Riguarda solamente le cavie, secondo te? “Il bulbo, nel suo complesso, è proprio una struttura cerebrale evolutiva ed è presente anche negli esseri umani,” afferma Weber. “A questo proposito, è probabile che il ruolo che svolge nella cavia sia simile negli umani. Attenzione, ho detto ‘probabile’.”
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I risultati della ricerca
La ricerca, presentata nell’edizione di ottobre 2015 della rivista scientifica Nature, non si è limitata a mandare le cavie nel sonno REM. Gli scienziati infatti hanno stimolato questi determinati neuroni del bulbo (chiamati neuroni gabaergici) anche quando le cavie erano sveglie.
Generalmente, da svegli, questi neuroni sono attivi soprattutto nel momento in cui le cavie si stanno facendo la toelette o stanno mangiando, ossia attività piacevoli. Perciò, quando i ricercatori hanno attivato tali neuroni quando le cavie erano sveglie, queste ultime erano particolarmente felici e mangiavano di più.
Un fatto altrettanto importante è l’ipotesi scientifica che gli altri neuroni, attivi soprattutto nelle situazioni di stress, vengano disattivati nel momento in cui i neuroni interessati sono entrati in gioco.
Tutte queste attività nella veglia ci riportano a qualcosa che può verificarsi durante il nostro sonno.
Il parere di Weber
“È molto probabile che questi neuroni della parte ventrale del midollo alungato inibiscano i neuroni che si attivano con lo stress. Il legame quindi che voglio fare ora è che, durante i pasti, ci sentiamo piuttosto bene e tale fatto può essere dovuto all’inibizione dei neuroni dello stress,” afferma Weber. “Allo stesso modo, l’idea è che l’entrata nel sonno REM aiuti anche a superare lo stress o esperienze emotivamente stressanti. Perciò, forse si verifica un meccanismo analogo durante la fase dei sogni.”
Inoltre, esistono prove scientifiche che mostrano che i soggetti con disturbi dell’umore come la depressione e patologie neurologiche come il Parkinson spesso riportano disturbi durante il sonno REM. Se i ricercatori della Berkeley sono sulla strada giusta, cioè che questi neuroni non solo inducano il sonno REM ma anche blocchino lo stress, tale meccanismo può non funzionare in modo adeguato nei soggetti che presentano questo genere di disturbi.
E se tutto questo è corretto, tale fatto potrebbe fornire ulteriori informazioni sulla modalità di gestione di queste problematiche.Ci sono tante ricerche da fare e tante domande devono ancora trovare delle risposte. Per Weber e il team della Berkeley il lavoro inizia nelle profondità del cervello.
“Ci sono molte idee,” dichiara Weber. “La grande speranza per il futuro, mentre noi acquisiamo maggiori informazioni sul sistema neuronale, è l’eventuale possibilità di acquisire maggiori informazioni su quello che succede durante il sonno.”
Risultati positivi
Questi scienziati hanno utilizzato l’“optogenetica” nella loro ricerca. Innanzitutto, hanno preso una determinata linea genetica delle cavie avente un “marcatore” proteico nei neuroni che stavano cercando di stimolare. In seguito gli scienziati colpiscono la proteina con un virus, aprendo un “canale” ionico sensibile alla luce. Una volta introdotta la luce per mezzo dell’inserimento di una fibra nel cervello, le cavie sono piombate beatamente nel sonno REM.
