Sonno. Ecco come si cade nel sonno profondo: l’“interruttore” in un circuito nel tronco encefalico  

Per raggiungere il sonno profondo, secondo uno studio neuroscientifico è importante che funzioni bene un particolare circuito, nel tronco encefalico, che promuove il passaggio a questa fase del riposo. Ad individuare questo meccanismo è un gruppo di ricercatori dell’Harvard School of Medicine e della University at Buffalo School of Medicine and Biomedical Sciences, che sottolineano come questo sia un importante ‘nodo del sonno’ mai individuato nei mammiferi. Lo studio*, pubblicato su Nature Neuroscience, dimostra che metà delle attività che promuovono il sonno a livello cerebrale sono localizzate in una particolare regione, detta zona parafacciale (ZP), nel tronco encefalico: il meccanismo ‘interruttore’ del sonno profondo avviene in questa zona.
 
Il tronco encefalico è una parte primordiale del cervello che regola funzioni necessarie per la sopravvivenza, quali la respirazione, la pressione sanguigna, la velocità cardiaca e la temperatura corporea.
“La stretta associazione di un centro del sonno con altre regioni essenziali per la vita evidenzia l’importanza evolutiva del sonno nel cervello”, ha affermato Caroline E. Bass, assistant professor di Farmacologia e Tossicologia nella Uuniversity Buffalo School of Medicine and Biomedical Sciences e co-autrice dello studio.
 
I ricercatori dimostrano che un particolare tipo di neurone nella ZP fa sì che il neurotrasmettitore GABA (acido Gamma-Amminobutirrico) – il più importante neurotrasmettitore inibitorio del sistema nervoso centrale – diventi responsabile del sonno profondo. Il gruppo si è servito di una serie di strumenti innovativi per il preciso controllo remoto di questi neuroni, con una sorta di meccanismo di ‘accensione’ e ‘spegnimento’ dei neuroni stessi, in modo molto preciso. “Quando abbiamo ‘acceso’ i GABA nella ZP, gli animali piombavano velocemente in un sonno profondo, senza utilizzare sedativi o presidi per dormire”, ha spiegato Patrick Fuller, assistant professor ad Harvard e senior autor sul paper.
 
"Questi nuovi approcci molecolari permettono un controllo della funzione cerebrale a livello cellulare senza precedenti", ha affermato Christelle Anaclet, post-doctoral fellow presso la Harvard School of Medicine. "Prima che questi strumenti venissero sviluppati, si usava spesso la ‘stimolazione elettrica’ per attivare una regione, ma il problema è che questo genere di azione stimola tutto ciò che viene toccato dagli elettrodi e anche i tocchi elettrodi e anche le zone circostanti. Un approccio simile a quello di una mazza, quando quello che ci serviva era un bisturi".

In che modo i neuroni interagiscano nel cervello con altre regioni promotrici del sonno è ancora da scoprire, affermano i ricercatori, ma eventualmente questi risultati potrebbero essere tradotti in nuove cure per trattare disturbi del sonno, inclusa insonnia, e per lo sviluppo di più avanzati e sofisticati anestetici.
 
“Siamo davvero ad un punto di trasformazione nelle neuroscienze”, ha concluso Bass, “dove l’uso di geni designer conferisce una abilità senza precedenti nel controllo del cervello. Ora possiamo rispondere a domande fondamentali, che tradizionalmente vanno al di là delle nostre possibilità, incluso il perché si dorme, uno dei misteri di più lunga durata delle neuroscienze”.
 
Viola Rita
 
*Christelle Anaclet et al. The GABAergic parafacial zone is a medullary slow wave sleep–promoting center. Nature Neuroscience, 2014; 17 (9): 1217 DOI: 10.1038/nn.3789