18 ottobre 2013
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 (red)
lescienze.it
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”).
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.
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