Il sonno elimina davvero le tossine dal cervello?

Tutti i mammiferi dormono, ma non sappiamo con certezza quali siano i benefici di questo sonno.

Esistono numerose teorie, tra cui l’elaborazione dei ricordi del giorno precedente. Un’idea che è stata ampiamente accettata è che durante il sonno l’organismo ripulisca il cervello dalle tossine e dai detriti del metabolismo.

Un nuovo studio condotto sui topi ha rilevato che il tempo di veglia pulisce il cervello più di quello trascorso durante il sonno o sotto anestesia.

Lo studio ha osservato che il 30% in meno di colorante fluorescente – che rappresenta tossine e metaboliti – veniva eliminato dal cervello dei topi durante il sonno rispetto a quando erano svegli. Quando i topi erano anestetizzati, il 50% in meno del colorante veniva eliminato.

I ricercatori hanno osservato la velocità con cui il colorante si spostava dai ventricoli del cervello ad altre regioni cerebrali, rendendo possibile misurare il grado di eliminazione del colorante dal cervello.

È chiaro che gli esseri umani spesso sperimentano problemi legati alla mancanza di sonno adeguato, che vanno dalla mancanza di acutezza mentale e di coordinazione mano-occhio a gravi problemi di salute. Tuttavia, i risultati di questo studio suggeriscono che la mancanza di pulizia del cervello dovuta a un sonno insufficiente non è la causa di questi effetti.

Lo studio è pubblicato su Nature Neuroscience.

Il cervello si pulisce da solo quando si dorme?

Il ricercatore senior dello studio, Nicholas Franks, professore presso la Facoltà di Scienze Naturali dell’Imperial College di Londra, ha spiegato: “La nostra ipotesi di lavoro è che ci sia una ragione fondamentale per cui noi e gli altri mammiferi dormiamo”.

Per esempio, la nostra posizione vulnerabile durante il sonno potrebbe suggerire che il sonno è importante per la sopravvivenza.

Se è così, i meccanismi più plausibili sono quelli che forniscono un beneficio cruciale – una sorta di pulizia di base – che non può avvenire, o avviene in modo molto inefficiente, durante la veglia”. Questo era un punto di forza dell’idea dell’autorizzazione”, ha detto Franks.

Franks ha fatto notare un’altra ipotesi: il sonno permette il consolidamento della memoria.

In questa forma di pulizia del cervello, “durante il sonno vengono effettuate alcune operazioni di pulizia delle connessioni neuronali (sinapsi) formatesi durante la veglia, forse eliminando le sinapsi indesiderate e/o rafforzando quelle che devono essere conservate”, ha detto Franks.

In che modo le interruzioni del sonno influenzano il cervello?

Jonathan Cedernaes, PhD, ricercatore presso il Dipartimento di Scienze Mediche dell’Università di Uppsala, ha dichiarato a MNT che i risultati dello studio, secondo cui il sonno e l’anestesia producono riduzioni simili della clearance cerebrale, sono credibili. Cedernaes, che si occupa di trapianti e medicina rigenerativa, non è stato coinvolto nello studio.

Tuttavia, ha espresso diverse perplessità riguardo allo studio che minano le conclusioni definitive.

“Questo studio è stato condotto sui topi, quindi non sappiamo come si possa tradurre nell’uomo”, ha detto Cedernaes.

Ha proposto di attendere studi di follow-up e conferme prima di scartare l’idea che il sonno sia un momento di pulizia del cervello.

Ha inoltre sottolineato che gli autori dello studio hanno scelto di utilizzare un colorante a piccole molecole e che un colorante a molecole più grandi avrebbe potuto produrre un risultato diverso in termini di pulizia del cervello.

Un altro possibile problema, ha detto Cedernaes, è che in questo studio i ricercatori hanno privato i topi del sonno per studiare la veglia prima di lasciarli dormire.

“Sarebbe importante vedere anche cosa succede durante il sonno naturale (non privato del sonno) e in un normale ciclo sonno-veglia di 24 ore”, ha sottolineato.

Gli effetti circadiani – [processi biologici guidati dall’orologio interno del corpo] – possono plausibilmente svolgere un ruolo nella clearance cerebrale, ha detto Cedernaes.

“Le prove precedenti indicano che potrebbe esserci una variazione circadiana nella clearance”, ha spiegato.

“In questo caso, inoltre, non sappiamo cosa succede quando i topi sono privati del sonno per un periodo di tempo più lungo, ad esempio in modo cronico, quando sono sottoposti a una maggiore pressione omeostatica del sonno e allo stress da sonno insufficiente”.

Cedernaes ha detto che, nella ricerca, “il confronto tra la perdita di sonno e il sonno normale è spesso usato come approccio per stabilire cosa fa normalmente il sonno” e per “escludere anche gli effetti circadiani”.

Perché dormiamo?

Cedernaes ha spiegato che il nuovo studio non confuta “il fatto che i livelli di proteine legate alla neurodegenerazione, come la tau, sono prodotti a livelli più alti durante la veglia, quando l’attività neuronale è elevata”.

Ha osservato che negli studi sugli animali, i livelli di tali proteine tendono ad aumentare durante la privazione del sonno.

Negli studi sull’uomo, i ricercatori hanno osservato che l’interruzione del sonno interrompe la normale regolazione delle proteine, in particolare le proteine beta amiloide e tau, implicate nella patogenesi dell’Alzheimer.

Esiste una serie di ricerche che suggeriscono che “dormire troppo poco e male è associato a un rischio più elevato di neurodegenerazione e, in particolare, di malattia di Alzheimer”, ha detto Cedernaes, citando i dati di follow-up di 40 anni della sua ricerca a sostegno di questo collegamento.

“Quindi, anche se il sonno non facilita l’eliminazione dei metaboliti dal cervello, ci sono altri meccanismi attraverso i quali il sonno ha proprietà riparatrici che contribuiscono a un invecchiamento sano del cervello”, ha aggiunto Cedernaes.

Frank ha osservato: “Il nostro studio elimina semplicemente una spiegazione di come possa esistere una connessione tra un sonno scarso o breve e i disturbi neurologici”.

Esiste un modo per liberare il cervello?

“I nostri dati dimostrano solo che lo stato di veglia offre una migliore clearance rispetto al sonno o all’anestesia, ma non sappiamo quali aspetti dello stato di veglia siano responsabili”, ha detto Frank.

“Potrebbe trattarsi solo di attività neuronale. Possiamo ipotizzare che l’esercizio fisico possa migliorare ulteriormente la clearance, ma questo non è ancora stato dimostrato”.

In effetti, la ricerca preliminare suggerisce che l’attività fisica può aiutare a eliminare i metaboliti dal cervello, ma sono necessari ulteriori studi.

Cedernaes ha riconosciuto che, sebbene questa rimanga una nuova area di studio, il sonno è spesso associato a migliori risultati di salute.

“Sappiamo che uno stile di vita sano, ovvero un sonno sufficiente e di alta qualità, una dieta sana e una quantità sufficiente di attività fisica, sono tutti associati a un minor rischio di sviluppare malattie neurodegenerative nel corso della vita”.