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Potremmo finalmente sapere come il cervello si rinnova durante la notte: ScienceAlert

Ecco la traduzione in italiano dei contenuti forniti: Mentre poggi la testa per dormire stasera e sogni cose strane

Potremmo finalmente sapere come il cervello si rinnova durante la notte: ScienceAlert

Ecco la traduzione in italiano dei contenuti forniti:

Mentre poggi la testa per dormire stasera e sogni cose strane e meravigliose, gli scienziati pensano che il tuo cervello stia subendo un delicato ciclo di risciacquo, lavando via una giornata di prodotti tossici in preparazione a un nuovo giorno di pensieri.

Tuttavia, i meccanismi alla base di questo sistema neurologico di pulizia non sono ancora stati descritti in dettaglio.

Ora, i ricercatori dell’Università di Copenaghen hanno applicato una serie di tecnologie per mappare il sottile alzarsi e abbassarsi dei neurotrasmettitori, del volume sanguigno e del fluido spinale nei topi mentre svolgono le loro attività quotidiane.

I risultati non solo ci aiutano a capire meglio come il cervello si rigenera di notte, ma rivelano anche un sorprendente svantaggio dei farmaci comuni per il sonno come l’Ambien.

Descritta in modo colorito come la ‘rete fognaria’ del cervello, la plumbatura biologica tecnicamente chiamata sistema glinfatico è una novità anatomica sotto molti aspetti, essendo stata identificata nei topi poco più di un decennio fa.

Indagini in corso hanno da allora mappato la rete nei cervelli umani, rivelando che il sistema glinfatico trae fluido spinale in profondità nell’interno del cervello per trasportare via materiali che rischiano di causare danni in alte concentrazioni. Alcuni di questi prodotti di scarto sono associati alla malattia di Alzheimer.

Questo ‘smaltimento dei rifiuti’ aiuta anche a bilanciare i livelli di acqua nel cervello, facilita la presentazione di agenti potenzialmente pericolosi per le malattie al sistema immunitario e persino aiuta a fornire rifornimenti di energia dove ce n’è più bisogno.

Studi su come il cervello espelle materiali nel sistema di rimozione dei rifiuti per essere lavati via ritmicamente suggeriscono che i modelli delle onde cerebrali orchestrati collettivamente dai neuroni coordinano il processo. Tuttavia, tipicamente si basano su modelli animali anestetizzati, lasciando domande su come un ciclo naturale sonno-veglia gestisca il proprio sistema glinfatico.

C’è di più, alcuni hanno iniziato a mettere in discussione alcune delle assunzioni fondamentali del processo, come ad esempio se sia veramente un esercizio dipendente dal sonno.

“La motivazione per questa ricerca era capire meglio cosa guida il flusso glinfatico durante il sonno, e le intuizioni di questo studio hanno ampie implicazioni per comprendere i componenti del sonno ristoratore,” affermano Maiken Nedergaard, autore senior e co-direttore del Centro per la Neuromedicina Traslazionale dell’Università di Rochester.

Per rintracciare il processo di pulizia del cervello alle sue radici fisiologiche, i ricercatori hanno sviluppato un nuovo metodo di impianti di fibra ottica che ha permesso loro di registrare le dinamiche dei fluidi attraverso i cervelli dei topi mentre gli animali correvano relativamente liberi nelle loro gabbie.

Taggando il neurotrasmettitore norepinefrina e utilizzando l’impianto di fibra ottica per attivare geni sensibili alla luce ingegnerizzati nei tessuti cerebrali dell’animale, il team ha potuto monitorare e sperimentare sulle fluttuazioni nella rimozione dei rifiuti mentre i topi dormivano e mentre erano svegli.

Il lavoro dei ricercatori ha supportato studi precedenti che dimostrano che la norepinefrina provoca la contrazione ritmica dei vasi sanguigni in pulsazioni della durata di circa 50 secondi, seguite da una sottile oscillazione del volume sanguigno in tutto il cervello.

diagramma delle oscillazioni della norepinefrina
(Hauglund, Cell, 2025)

Questa relazione tra fluttuazioni dei neurotrasmettitori e volumi sanguigni variabili era di gran lunga più pronunciata mentre i topi si trovavano in uno stato di sonno non onirico piuttosto che svegli o in fase di sogno.

Inoltre, hanno dimostrato sperimentalmente che queste pulsazioni hanno effettivamente spinto il sistema glinfatico a penetrare ulteriormente nel cervello, confermando il ruolo che il sonno profondo svolge nel rimuovere i rifiuti lasciati da una giornata di intenso pensiero.

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“Questi risultati, combinati con ciò che sappiamo sul sistema glinfatico, dipingono il quadro completo delle dinamiche all’interno del cervello, e queste onde lente, micro-risvegli e la norepinefrina erano il collegamento mancante,” dichiara il primo autore dello studio, la neuroscienziata Natalie Hauglund.

Non basta qualsiasi sonno, però. Ispirati da asserzioni secondo cui i farmaci per il sonno come Zolpidem – venduto come Ambien – possono alterare le fasi del sonno, il team di ricerca ha testato quale impatto, se presente, il farmaco abbia sul processo di pulizia, scoprendo che ha ridotto le oscillazioni e ostacolato la capacità del fluido cerebrospinale di infiltrarsi nelle profondità del cervello.

Tradurre il lavoro sugli esseri umani si baserà su ulteriori esperimenti, anche se è una scommessa sicura che i nostri cervelli agiscano in modi relativamente simili.

Ciò non significa che i farmaci per il sonno non abbiano il loro posto, ma sapere che comportano un potenziale costo alla nostra capacità di ripulire i rifiuti neurologici di ogni giorno potrebbe influenzare future decisioni sui migliori modi per mantenere i nostri cervelli in salute.

Questa ricerca è stata pubblicata in Cell.

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