La maggior parte delle persone che hanno passato la notte in bianco conoscono questa sensazione di “esaurimento e sovreccitazione”. Sebbene il corpo sia estremamente stanco, il cervello si sente euforico, stordito e quasi stordito. I neurobiologi della Northwestern University sono stati i primi a scoprire le cause di questo effetto “sbronza”. In uno studio, i ricercatori hanno indotto una lieve e acuta deprivazione di sonno nei topi e poi hanno esaminato il loro comportamento e la loro attività cerebrale. Durante la fase acuta di privazione del sonno, non solo è aumentato il rilascio di dopamina, ma è aumentata anche la plasticità sinaptica, che ha letteralmente ricablato il cervello per mantenere l’umore esuberante per i giorni successivi.

Segni di privazione del sonno

Questi risultati potrebbero aiutare i ricercatori a capire meglio come gli stati d’animo passano naturalmente. Potrebbero anche portare a una comprensione più completa del funzionamento degli antidepressivi ad azione rapida (come la ketamina) e aiutare i ricercatori a identificare bersagli finora sconosciuti per nuovi antidepressivi. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Neuron. Mingzheng Wu, borsista post-dottorato presso la Northwestern University, è il primo autore dello studio, mentre il professor Yevgenia Kozorovitskiy è l’autore corrispondente.

“La privazione cronica del sonno è ben studiata e i suoi effetti dannosi sono ben documentati”, ha detto Kozorovitskiy. “Tuttavia, la privazione del sonno a breve termine, come quando uno studente studia tutta la notte prima di un esame, è meno studiata. Abbiamo scoperto che la privazione del sonno ha un potente effetto antidepressivo e ricrea il cervello. Questa è un’indicazione importante di come le nostre attività quotidiane, come una notte insonne, possano cambiare radicalmente il cervello nel giro di poche ore”. Kozorovitskiy è un esperto di neuroplasticità e professore associato di neurobiologia e Irving M. Klotz Professor presso il Weinberg College of Arts and Sciences della Northwestern University.

Un nuovo esperimento

Gli scienziati sanno da tempo che i disturbi acuti del sonno sono associati a stati mentali e comportamenti alterati. Le alterazioni del sonno e del ritmo circadiano nei pazienti possono, ad esempio, scatenare la mania o occasionalmente invertire gli episodi depressivi. “È interessante notare che i cambiamenti di umore dopo una privazione acuta del sonno sembrano reali nei soggetti sani come lo sono per me e per molti altri”, ha detto Wu. Ma gli esatti meccanismi cerebrali che portano a questi effetti sono ancora poco conosciuti.

Per indagare questi meccanismi, Kozorovitskiy e il suo team hanno sviluppato un nuovo esperimento per indurre la privazione acuta del sonno in topi che non avevano alcuna predisposizione genetica ai disturbi dell’umore umani. L’impostazione sperimentale doveva essere abbastanza delicata da non causare uno stress significativo agli animali, ma abbastanza scomoda da impedire loro di addormentarsi. Dopo una notte insonne, il comportamento degli animali è cambiato e sono diventati più aggressivi, iperattivi e ipersessuali rispetto agli animali di controllo che avevano dormito normalmente.

Utilizzando strumenti ottici e geneticamente codificati, i ricercatori hanno misurato l’attività dei neuroni della dopamina, responsabili della risposta cerebrale alla ricompensa. Hanno scoperto che l’attività era maggiore negli animali durante la breve fase di privazione del sonno. I ricercatori erano curiosi di sapere quali regioni specifiche del cervello fossero responsabili dei cambiamenti comportamentali e volevano sapere se si trattava di un segnale ampio e diffuso che interessava l’intero cervello o se si trattava di qualcosa di più specifico.

Aumento della neuroplasticità

Kozorovitskiy e il suo team hanno esaminato quattro regioni del cervello responsabili del rilascio di dopamina: la corteccia prefrontale, il nucleo accumbens, l’ipotalamo e lo striato dorsale. Dopo aver monitorato queste aree per il rilascio di dopamina in seguito a una privazione acuta del sonno, i ricercatori hanno scoperto che tre delle quattro aree (la corteccia prefrontale, il nucleo accumbens e l’ipotalamo) erano coinvolte. Tuttavia, il team ha voluto restringere ulteriormente i risultati e ha quindi bloccato sistematicamente le risposte della dopamina. L’effetto antidepressivo è scomparso solo quando i ricercatori hanno bloccato la risposta della dopamina nella corteccia prefrontale mediale. Al contrario, il nucleo accumbens e l’ipotalamo sembravano essere maggiormente coinvolti nel comportamento iperattivo, ma erano meno correlati all’effetto antidepressivo.

L’effetto antidepressivo persisteva a meno che non si sopprimessero gli input di dopamina nella corteccia prefrontale. Ciò significa che la corteccia prefrontale è un’area clinicamente rilevante nella ricerca di bersagli terapeutici. Ma conferma anche l’idea emersa di recente in questo campo: i neuroni dopaminergici svolgono ruoli molto importanti ma molto diversi nel cervello. Non si tratta di una popolazione monolitica che si limita a prevedere le ricompense.

Mentre la maggior parte dei comportamenti (come l’iperattività e l’aumento della sessualità) scompariva entro poche ore dalla privazione acuta del sonno, l’effetto antidepressivo persisteva per diversi giorni. Ciò ha suggerito che la plasticità sinaptica nella corteccia prefrontale potrebbe essere aumentata. Quando Kozorovitskiy e il suo team hanno esaminato i singoli neuroni, hanno riscontrato proprio questo. I neuroni della corteccia prefrontale hanno formato piccole escrescenze chiamate spine dendritiche, strutture altamente plastiche che cambiano in risposta all’attività cerebrale. Quando i ricercatori hanno usato uno strumento geneticamente codificato per rompere le sinapsi, l’effetto antidepressivo è stato invertito.

Uno sviluppo per allontanare i predatori?

Sebbene i ricercatori non abbiano ancora compreso appieno perché la privazione del sonno provochi questo effetto nel cervello, Kozorovitskiy sospetta che sia legato all’evoluzione. “È chiaro che la privazione acuta di sonno attiva in qualche modo un organismo”, ha detto Kozorovitskiy. “Si possono immaginare alcune situazioni in cui un predatore o un altro pericolo è minaccioso e si ha bisogno di una combinazione di prestazioni relativamente elevate e della capacità di ritardare il sonno. Penso che questo possa essere il caso in questione. Se si perde sonno regolarmente, si verificano vari effetti cronici che sono costantemente dannosi. Ma temporaneamente, si possono immaginare situazioni in cui è vantaggioso essere particolarmente vigili per un certo periodo di tempo”. Kozorovitskiy mette in guardia anche dal rimanere svegli tutta la notte per scacciare il malumore. “L’effetto antidepressivo è temporaneo e sappiamo quanto sia importante dormire bene”, ha detto. È meglio andare in palestra o fare una bella passeggiata. Infatti, la privazione del sonno può avere un impatto negativo sulla salute, soprattutto a lungo termine. Il sistema immunitario si indebolisce, rendendo più suscettibili alle infezioni. Allo stesso tempo, aumenta il rischio di malattie cardiovascolari come l’ipertensione, l’infarto e l’ictus, perché l’organismo è sottoposto a uno stress costante e i processi infiammatori aumentano.

Le notti insonni possono mettere a rischio la salute del cuore

Una notte di sonno insufficiente può portare a un aumento della pressione sanguigna la notte stessa e il giorno successivo. Una ricerca pubblicata sulla rivista Psychosomatic Medicine fornisce una possibile spiegazione del perché è stato dimostrato che i problemi di sonno aumentano il rischio di infarto, ictus e persino di morte per malattie cardiovascolari. Il legame tra sonno insufficiente e problemi cardiovascolari è sempre più confermato dalla letteratura scientifica, ma le ragioni di questo legame non sono ancora del tutto chiare.

L’ipertensione arteriosa, nota come ipertensione, è una condizione in cui la pressione nei vasi sanguigni è permanentemente troppo alta. Ciò costringe il cuore a lavorare di più per pompare il sangue nel corpo. L’ipertensione spesso non provoca sintomi evidenti e passa inosservata per molto tempo, ma a lungo andare può portare a gravi problemi di salute. La pressione alta mette a dura prova il cuore e i vasi sanguigni, aumenta il rischio di infarto e ictus e può danneggiare organi come i reni e gli occhi. Poiché la pressione alta spesso passa inosservata, è importante controllarla regolarmente. Uno stile di vita sano con sufficiente esercizio fisico, una dieta a basso contenuto di sale e la riduzione dello stress possono contribuire ad abbassare la pressione sanguigna; in alcuni casi è necessario ricorrere a farmaci aggiuntivi prescritti dal medico.

I ricercatori dell’Università dell’Arizona volevano saperne di più su come le notti insonni influiscono sulla salute cardiovascolare e hanno condotto uno studio su 300 uomini e donne di età compresa tra i 21 e i 70 anni senza problemi cardiaci. I partecipanti hanno indossato bracciali portatili per la pressione sanguigna per due giorni. I bracciali hanno misurato in modo casuale la pressione sanguigna dei partecipanti a intervalli di 45 minuti durante il giorno e anche durante la notte. Di notte, i partecipanti indossavano monitor actigrafici – dispositivi simili a orologi da polso che misurano il movimento – per determinare la loro “efficienza del sonno”, ovvero la quantità di tempo trascorsa a letto in un sonno profondo. Nel complesso, i soggetti con una minore efficienza del sonno durante la notte agitata hanno mostrato un aumento della pressione sanguigna.

Il giorno successivo, inoltre, avevano una pressione sanguigna sistolica più alta, ovvero il numero più alto nella misurazione della pressione sanguigna di un paziente. Sono necessarie ulteriori ricerche per capire perché un sonno insufficiente fa aumentare la pressione sanguigna e cosa potrebbe significare a lungo termine per le persone con problemi cronici di sonno. Tuttavia, queste ultime scoperte potrebbero rappresentare un importante tassello del puzzle per capire come il sonno influisca sulla salute cardiovascolare complessiva. La pressione arteriosa è uno dei migliori indicatori della salute cardiovascolare. Numerose pubblicazioni dimostrano che il sonno ha una certa influenza sulla mortalità e sulle malattie cardiovascolari.