Il sonno mette il cervello in lavatrice

Ovidio nelle Metamorfosi narra che Morfeo, figlio di Ipno e Notte, si avvicini a chi dorme e, toccandogli lievemente gli occhi con i papaveri, riesca a entrare nella sua mente assumendo la forma delle persone sognate.

Le odierne acquisizioni di ipnologia hanno già da tempo evidenziato che il sonno è essenziale sia per il corretto funzionamento dell’attività cognitiva che per la salute del cervello.

Infatti le onde lente che caratterizzano il tracciato elettroencefalografico in fase di sonno non-REM contribuiscono al consolidamento della memoria, mentre il liquido cerebrospinale (CSF) provvede ad eliminare dal cervello i prodotti di scarto metabolico.

Nina E. Fultz ed altri Autori del Department of Biomedical Engineering, Boston University, Boston, MA (USA) hanno pubblicato su questo argomento il lavoro Coupled electrophysiological, hemodynamic, and cerebrospinal fluid oscillations in human sleep (Science  01 Nov 2019: Vol. 366, Issue 6465, pp. 628-631) e, per lasciarne meglio comprendere il significato, ritengo necessario fare una premessa di carattere neurofisiologico.

Alla fine del ‘700, l’anatomista scozzese Alexander Monro ed il suo allievo George Kellie, applicando i principi della fisica al contenuto del cranio, enunciarono un’ipotesi che è tuttora valida e che da loro prende il nome di dottrina di Monro-Kellie.

Il cranio è una scatola rigida che racchiude un volume fisso di circa 1450 ml, costituito da cervello (1300ml), sangue (110 ml) e liquido cerebrospinale (65 ml) che creano uno stato di equilibrio di volume, per cui se uno di essi aumenta deve essere compensato da una diminuzione del volume di un altro.

Arrivarono a questa scoperta eseguendo l’autopsia di due pirati giustiziati per impiccagione e nel cui cervello, essendo aumentato il contenuto di sangue bloccato nel suo deflusso dal cappio al collo, non si trovava quasi più traccia di liquor.

I Ricercatori di Boston, utilizzando una tecnica di imaging con Risonanza Magnetica ad alta velocità, hanno potuto mappare una serie di eventi che si verificano allorquando il cervello entra in fase di sonno profondo e le onde cerebrali cominciano a rallentare ed a sincronizzarsi.

Essi hanno misurato simultaneamente i segnali elettrofisiologici, emodinamici e di flusso nel cervello, trovando che il flusso di sangue diminuisce e ciò consente un parallelo aumento del CSF, che “lava via” i detriti delle proteine ed altre sostanze di rifiuto, che altrimenti risulterebbero nocive per il cervello.

Laura Lewis puntualizza che questo pattern di flusso del CSF, mai presente nel cervello sveglio, è rilevabile nella fase di sonno ad onde lente (SWS), che si incastra fra quelle in cui il soggetto sogna.

Studi precedenti su animali di laboratorio hanno mostrato che durante il sonno proteine come la β-amiloide, implicata nella malattia di Alzheimer, sono spazzate via più rapidamente dal cervello, talché si sospetta che un sonno disturbato in soggetti con problemi neurologici possa avere un impatto negativo sul “rigoverno” del cervello, causandovi accumulo di materiali potenzialmente causa di degenerazione, ipotesi che dovrà essere vagliata da ulteriori studi.

Soren Grubb del Dipartimento di Neuroscienze all’Università di Copenhagen e Martin Lauritzen professore di Neurofisologia al Rigshospitalet ritengono che la migliore comprensione di questo processo di clearance durante il sonno profondo, grazie al flusso ritmico del CSF, possa gettare luce nuova sul legame fra disturbi del sonno e certe malattie neurologiche.

Infatti, poiché i disturbi del sonno ad onde lente (SWS) sono comunemente collegati ad invecchiamento, disturbo depressivo maggiore e demenza, secondo questi Ricercatori sarebbe interessante stabilire se la dinamica del CSF collegata al SWS possa essere utilizzata come un biomarker dello stato di malattia e se migliorando il SWS si possa migliorare il funzionamento cerebrale in corso di neurodegenerazione.

Per approfondire:Nell’anziano insonnia e depressione vanno a braccetto

Fonte:

https://www.bu.edu/articles/2019/cerebrospinal-fluid-washing-in-brain-during-sleep/