Il sonno profondo non si limita semplicemente a consentire al corpo di riposare: attiva un potente sistema controllato dal cervello che regola l’ormone della crescita, favorendo così la forza muscolare e ossea, il metabolismo e persino le prestazioni mentali. Gli scienziati hanno ora decifrato i circuiti neurali alla base di questo processo, scoprendo un delicato ciclo di retroazione in cui il sonno stimola il rilascio dell’ormone della crescita e questo stesso ormone, a sua volta, contribuisce a regolare lo stato di veglia.

Cosa succede durante il sonno profondo

Il sonno profondo è la fase più intensa del sonno e fa parte di quello che viene chiamato sonno non REM. Durante questa fase, l’attività cerebrale rallenta in modo significativo, come dimostrano le onde delta lente e costanti. Il corpo è in uno stato di massimo recupero: la frequenza cardiaca, la respirazione e la pressione sanguigna diminuiscono, i muscoli si rilassano completamente e gli stimoli esterni penetrano a malapena nella coscienza. Questo è proprio il motivo per cui è così difficile svegliare qualcuno dal sonno profondo. Il sonno profondo non si limita a farti sentire riposato. Rigenera attivamente il corpo, rafforza i muscoli, favorisce la crescita ossea e aiuta a bruciare i grassi. Per gli adolescenti, è anche fondamentale per raggiungere il loro pieno potenziale di crescita.

Durante questa fase, in sottofondo avvengono processi rigenerativi fondamentali. Di particolare importanza è l’aumento del rilascio dell’ormone della crescita, che svolge un ruolo chiave nella riparazione dei tessuti, nella costruzione muscolare e nella stabilizzazione delle ossa. Allo stesso tempo, il sistema immunitario viene attivato, le cellule danneggiate vengono rinnovate e i processi infiammatori vengono regolati. Anche il metabolismo energetico ne risente: il corpo attinge maggiormente alle riserve di grasso, il che contribuisce alla regolazione del peso a lungo termine. Il sonno profondo si verifica principalmente nella prima metà della notte ed è strettamente legato al ritmo naturale del sonno. Se questo ritmo viene interrotto – ad esempio da orari di sonno irregolari, stress o luce artificiale – spesso è proprio questa importante fase a essere abbreviata. Ciò ha un impatto diretto sul recupero fisico: nonostante si dorma a sufficienza, non ci si sente veramente riposati, i livelli di prestazione calano e anche i processi a lungo termine come la costruzione muscolare o la crescita possono essere compromessi.

È inoltre interessante notare che il sonno profondo sostiene non solo il corpo, ma anche, indirettamente, il cervello. Mentre l’elaborazione dei ricordi avviene in modo più esteso durante altre fasi del sonno, senza un sonno profondo sufficiente manca la base stabile per questo processo. Si può immaginare come un sistema che deve prima essere “manutenuto” prima di poter funzionare in modo ottimale. Nel complesso, il sonno profondo è quindi molto più di un semplice “sonno profondo”: è una fase altamente attiva e biologicamente cruciale in cui il corpo si rigenera sistematicamente, si ripara e si prepara per il giorno successivo. Gli scienziati si sono a lungo interrogati sul motivo per cui un sonno di scarsa qualità – in particolare la fase iniziale del sonno profondo – porti a livelli più bassi dell’importante ormone della crescita.

Gli scienziati scoprono i circuiti cerebrali sottostanti

I ricercatori dell’Università della California, Berkeley, hanno ora trovato la risposta. In uno studio pubblicato sulla rivista “Cell”, hanno mappato i circuiti cerebrali che controllano il rilascio degli ormoni della crescita durante il sonno e hanno identificato un nuovo sistema di feedback che mantiene questi livelli in equilibrio. Questa scoperta fornisce una comprensione più chiara di come il sonno e gli ormoni interagiscono. Potrebbe anche aprire la strada a nuovi trattamenti per i disturbi del sonno legati a condizioni metaboliche come il diabete, nonché a malattie neurologiche come il Parkinson e l’Alzheimer.

“Sappiamo che il rilascio dell’ormone della crescita è strettamente legato al sonno, ma fino ad ora questo è stato osservato solo attraverso campioni di sangue e monitorando i livelli dell’ormone della crescita durante il sonno”, ha detto l’autore principale dello studio, Xinlu Ding, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Neuroscienze e l’Helen Wills Neuroscience Institute dell’Università della California, Berkeley. “Stiamo effettivamente registrando l’attività neurale direttamente nei topi per vedere cosa sta succedendo. Stiamo fornendo un circuito fondamentale su cui poter costruire in futuro per sviluppare vari metodi di trattamento”. La mancanza di sonno non ti rende solo stanco. Poiché gli ormoni della crescita aiutano a regolare l’elaborazione di zuccheri e grassi da parte dell’organismo, dormire male può aumentare il rischio di obesità, diabete e malattie cardiache.

Le regioni cerebrali che controllano l’ormone della crescita

Il sistema alla base di questo processo si trova nel profondo dell’ipotalamo, una parte antica del cervello comune a tutti i mammiferi. Qui, neuroni specializzati inviano segnali che attivano o sopprimono l’ormone della crescita. Due attori chiave sono l’ormone di rilascio dell’ormone della crescita (GHRH), che ne stimola la secrezione, e la somatostatina, che la inibisce. L’ormone di rilascio dell’ormone della crescita viene prodotto nell’ipotalamo e ha un ruolo ben definito: segnala alla ghiandola pituitaria di rilasciare l’ormone della crescita. Il GHRH è particolarmente attivo durante il sonno profondo. In questa fase, le cellule nervose interessate si attivano ritmicamente e innescano veri e propri «impulsi ormonali». Questo rilascio pulsatile è importante perché consente all’organismo di avviare fasi mirate di rigenerazione intensiva – ad esempio, per la riparazione muscolare o la rigenerazione cellulare.

L’antagonista è la somatostatina. Questo ormone ha un effetto inibitorio e garantisce che l’ormone della crescita non venga rilasciato in modo continuo. Previene quindi la sovrapproduzione e aiuta a mantenere il ritmo corretto. La somatostatina viene prodotta anche nell’ipotalamo, ma anche in altre parti del corpo (ad esempio nel tratto gastrointestinale), dove regola inoltre i processi digestivi. L’interazione tra le due sostanze è cruciale: quando il GHRH prevale, il rilascio dell’ormone della crescita aumenta bruscamente. Quando la somatostatina prevale, viene rallentato o interrotto del tutto. Durante il sonno profondo, questo equilibrio si sposta a favore del GHRH, mentre diminuiscono le influenze inibitorie come gli ormoni dello stress o l’attività neurale. È proprio questo che causa i tipici picchi notturni dell’ormone della crescita.

Insieme, coordinano l’attività ormonale durante il ciclo sonno-veglia. Non appena l’ormone della crescita entra nel flusso sanguigno, attiva il locus coeruleus, una regione del tronco encefalico che controlla lo stato di allerta, l’attenzione e le funzioni cognitive. I disturbi in quest’area sono associati a un’ampia gamma di condizioni neurologiche e psichiatriche. “Comprendere i circuiti neurali che regolano il rilascio dell’ormone della crescita potrebbe portare, in ultima analisi, a nuove terapie ormonali per migliorare la qualità del sonno o ripristinare il normale equilibrio dell’ormone della crescita”, ha affermato Daniel Silverman, ricercatore post-dottorato presso l’Università della California a Berkeley e coautore dello studio. “Esistono alcune terapie geniche sperimentali che prendono di mira un tipo specifico di cellula. Questo circuito potrebbe rappresentare un approccio innovativo per tentare di attenuare l’eccitabilità del locus coeruleus, un aspetto che non è stato discusso in precedenza”.

Come le fasi del sonno regolano il rilascio degli ormoni