Sonno e onde lente per “lavare” il cervello

Mentre dormiamo il cervello si lava anche grazie alle onde lente. Il sonno è ristoratore nel più ampio significato del termine. Mentre dormiamo, infatti, il nostro cervello lavora per riprendersi dallo stress della veglia, eliminando le scorie con un buon lavaggio e “normalizzando” le sinapsi che durante il sonno ritornano alle loro reali dimensioni (“Ipotesi dell’omeostasi sinaptica”,Tononi-Cirelli 2014).

Secondo una nuova ricerca di Nina Fulzt Department of Biomedical Engineering, Boston University, Boston, MA, USA e colleghi, le onde lente del sonno non-REM (NREM) sarebbero determinanti per eliminare le scorie del metabolismo delle cellule cerebrali e quindi per mantenere in salute il cervello. Si calcola che, per la sua intensa attività metabolica, nel cervello si accumulano ogni giorno circa 10 grammi di materiale neurotossico che deve essere smaltito.

Nello studio, pubblicato su Science, Fulzt e colleghi avrebbero visto che quando comincia il sonno NREM e con l’apparire delle onde lente, nel cervello diminuisce il flusso sanguigno del 25% e del 10% il suo volume. Allo stesso tempo si crea più spazio nei canali, o spazi perivascolari, con conseguente aumento e doppia circolazione del fluido cerebrospinale, che, dallo spazio perivascolare arterioso, passando nel liquido interstiziale dove si trovano i neuroni , entra nello spazio perivascolare venoso trascinando con sè le scorie metaboliche, che smaltisce nei vasi linfatici del collo e poi nel circolo generale. Un vero e proprio lavaggio.

Nel 2012 il gruppo di ricerca di Maiken Nedergaad Centro di Neuromedicina dell’Università di Rochester scoprì, a livello cerebrale, questo sistema di smaltimento che controlla il flusso del fluido cerebrospinale e che si comporta come il sistema linfatico per l’organismo,. Si chiama sistema glinfatico, da glia e linfatico per sottolineare che, il ruolo che hanno i vasi linfatici per gli organi del corpo, nel cervello viene svolto con il contributo della glia, cioè degli astrociti.

Secondo ricerche precedenti, il processo di estensione dei canali che costituiscono gli spazi perivascolari presuppone l’esistenza di un interruttore che fa aumentare il volume delle gallerie di scorrimento del fluido durante il sonno e le restringe durante il giorno. Ad attivare questo meccanismo sarebbero i neuroni della veglia che usano come interruttore un neurotrasmettitore, la noradrenalina. L’interruttore si “accende” di giorno e si “spegne” di notte favorendo il sonno e l’aumento delle onde lente. Ora, però, la nuova ricerca di Fulzt e colleghi aggiunge un nuovo tassello a questo quadro e vede come componente chiave le onde lente. A livello sperimentale, gli scienziati, con sofisticate tecnolgie di imaging, hanno misurato, in vivo, l’attività neurofisiologica del cervello di 11 pazienti addormentati.

Il risultato mostra che le onde lente sono seguite da oscillazioni del volume e del flusso del sangue, oscillazioni che creano lo spazio per un doppio flusso del fluido cerebrospinale, che, così, può entrare ed uscire dalle cavità del cervello portando via le scorie. A questo punto i ricercatori si chiedono quale sia il vero ruolo delle onde lente nella pulizia del cervello e perche due processi apparentemente indipendenti avvengono simultaneamente? Nasce anche il dubbio se siano addirittura legati l’uno con l’altro? Naturalmente saranno necessarie altre ricerche per capire qual è il ruolo delle onde lente, che per ora dimostrano, secondo questo studio, di essere importanti non solo per la memoria e per il consolidamento dei ricordi, ma anche per la loro influenza sulle dinamiche neurofisiologiche e sul flusso dei fluidi cerebrali.

Rita Lena

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