Pulizia del cervello durante il sonno

Secondo una nuova ricerca, dormire servirebbe al cervello per effettuare "grandi pulizie". Per eliminare le scorie del metabolismo cellulare, infatti, il cervello non può usare il sistema linfatico come il resto del corpo,  perché è  isolato dalla barriera ematoencefalica. Il sistema alternativo a cui ricorrre - detto glinfatico - consuma però una tale quantità di energia da impedirgli di alimentare contemporaneamente anche lo stato cosciente

Permettere la ripulitura del cervello da scorie potenzialmente neurotossiche. Sarebbe questa la ragione per cui si è evoluto il sonno, secondo una ricerca condotta presso il Centro di neuromedicina dell'Università di Rochester diretto da Maiken Nedergaard, ora pubblicata su “Science”.

Tutti noi abbiamo bisogno di un adeguato numero di ore di sonno per “funzionare” bene il giorno successivo e mantenerci in salute. Tuttavia, le ragioni per cui dormiamo non sono state chiarite a fondo. Risultati recenti hanno dimostrato che il sonno aiuta a memorizzare e consolidare i ricordi, e a elaborare migliori schemi comportamentali. Per quanto importantissima, questa funzione non sarebbe in grado però di spiegare l'evoluzione del sonno: i soli benefici che essa comporta non sembrano infatti sufficienti a compensare il rischio legato alla vulnerabilità in cui ci si trova dormendo, né a spiegare adegiatamente i gravissimi sintomi che si manifestano in chi viene privato a lungo del sonno.

Per cercare di capire quale possa essere la funzione di base del sonno, nel nuovo studio i ricercatori hanno esaminato il cervello di un gruppo di topi - il cui sistema nervoso centrale è molto simile a quello degli esseri umani – alla luce di una recente scoperta fatta da Nedergaard e colleghi sul sistema di smaltimento dei rifiuti metabolici cerebrali.

La tempestiva rimozione di questi rifiuti è essenziale per evitare l'accumulo incontrollato di proteine tossiche, un fenomeno che si riscontra pressoché in tutte le patologie neurodegenerative. Tuttavia, nel cervello la rimozione delle scorie cellulari potenzialmente tossiche non è garantita dal sistema linfatico come nel resto dell'organismo, a causa della barriera ematoencefalica, che controlla strettamente ciò che entra ed esce dal cervello.

Lo scorso anno il gruppo di ricerca di Nedergaard aveva scoperto l'esistenza a livello cerebrale di un nuovo sistema che si comporta in modo molto simile a quello linfatico, controllando il flusso del liquido cerebrospinale attraverso l'azione delle cellule gliali (per questo, il sistema è stato battezzato "glinfatico").

Confronto fra la circolazione interstiziale del fluido cerebrospinale in un topo sveglio e in uno che dorme. (Cortesia V. Altounian/Science/AAAS)

L'ipotesi avanzata dai ricercatori era che durante il sonno il sistema glinfatico fosse più attivo. Grazie a nuove, sofisticate tecnologie di imaging, come la microscopia a due fotoni, i ricercatori hanno potuto osservare i moti del fluido cerebrospinale in vivo confermando che il sistema glinfatico è quasi dieci volte più attivo durante il sonno, e che mentre si dorme viene rimossa una quantità di proteina beta ammiloide significativamente più elevata di quanto avvenga da svegli.

Ma non solo: hanno scoperto che questo meccanismo di smaltimento dei rifiuti è estremamente energivoro: "Il cervello ha a propria disposizione solo una quantità limitata di energia; e a quanto pare si trova costretto a scegliere tra due diversi stati funzionali: essere sveglio e cosciente, o addormentato e dedito alle pulizie”, ha detto Nedergaard.

Un'altra sorprendente scoperta fatta nel corso della ricerca è che durante il sonno il flusso del liquido cerebrospinale negli spazi interstiziali del cervello aumenta del 60 per cento, come se le sue cellule in qualche modo si “stringessero” per permettere un lavaggio più efficace del tessuto cerebrale.


Fonte: lescienze.it