You are your brain..

Vi siete mai chiesti perché dormiamo e qual è il meccanismo che si nasconde dietro questa apparentemente semplice ma indispensabile funzione del nostro cervello? Ebbene vediamo passo dopo passo quello che accade durante il sonno.

Il passaggio dallo stato di veglia al sonno è costituito dall’addormentamento, cioè una progressiva disconnessione dall’ambiente esterno. Alla base c’è il ruolo importante svolto dal così detto cancello talamico che, durante il sonno, è come se si chiudesse e bloccasse gli stimoli dal mondo esterno.  Tre sono i fattori che ci inducono a sdraiarci in un posto confortevole, chiudere gli occhi e schiacciare un bel pisolino: il fattore vigilanza, il fattore circadiano e il fattore omeostatico.

Prima di analizzarli a fondo, va premesso che nel nostro cervello sono presenti quattro centri nervosi che regolano il sonno e la veglia: il sistema reticolare attivante, il sistema ipotalamico del sonno, il sistema generatore del sonno REM e l’orologio circadiano soprachiasmatico. Il sistema reticolare attivante è responsabile della veglia, quindi quando è attivo siamo svegli, quando è spento stiamo dormendo. Il sistema ipotalamico del sonno invece agisce al contrario, quindi è attivo quando stiamo dormendo, è invece spento quando siamo svegli. A regolare questi due sistemi interviene l’orologio circadiano che attiva il primo e inibisce il secondo, durante le fasi di luce, mentre durante la notte regola i due sistemi al contrario: inibendo il primo e attivando il secondo. Il sistema generatore del sonno REM ha invece il compito di regolare il ciclo sonno REM-sonno non REM, che vedremo in seguito. 

Detto ciò, possiamo ora capire i tre fattori decisivi per il sonno. Il fattore vigilanza promuove l’attivazione del sistema reticolare attivante e determina quindi lo stato di veglia anche quando si è particolarmente stanchi o in piena notte. Nel fattore vigilanza possiamo includere tutti gli stati d’ansia e di emergenza, ma anche sostanze come caffeina o farmaci che agiscono mantenendo attivato il sistema reticolare. Il fattore circadiano ci assicura invece di preferire il sonno durante le ore notturne dato che l’uomo è fortemente dipendente dalla vista e quindi dalla luce. Questa funzione è svolta dall’orologio circadiano posto nell’area soprachiasmatica dell’ipotalamo. Il fattore omeostatico favorisce il sonno aumentando la necessità ad addormentarsi in relazione al tempo che si è rimasti svegli. Quindi avremo più bisogno di dormire se siamo rimasti svegli per più tempo rispetto al solito. 

Ponendo dunque il caso in cui ci troviamo in un ambiente sicuro, di notte o al buio, senza problemi, senza pensieri e dopo una lunga giornata di lavoro, i tre fattori si troveranno d’accordo ad attivare il sistema ipotalamico del sonno e inibire il sistema reticolare attivante. La soglia di risposta agli stimoli esterni si alza, e cadremo addormentati.

Veniamo al sonno REM. Chi non ne ha mai sentito parlare? Nessuno, immagino. 

Il sonno REM si chiama così per la presenza di movimenti rapidi degli occhi durante questa fase. REM è infatti l’acronimo di Rapid Eye Movement. Nel sonno si alternano fase REM e fase non-REM. La fase non-REM è costituita da 3 stadi. Il primo è uno stadio di transizione dalla veglia al sonno, i movimenti oculari rallentano e il tono muscolare si riduce, spesso un soggetto risvegliato da questa fase è convinto di non essersi addormentato. Nel secondo stadio la soglia per il risveglio è nettamente aumentata e nel terzo stadio si passa al sonno profondo in cui il risveglio è difficile, l’attività onirica è assente, i movimenti oculari sono del tutto assenti, l’attività elettroencefalografica registra onde lente e la pressione arteriosa, la frequenza e la gittata cardiaca diminuiscono notevolmente. Dopo quest’ultima fase si ripassa al secondo stadio per lasciare poi spazio alla fase REM. Questa è anche detta sonno paradossale in quanto il tracciato EEG è simile alla veglia ma la soglia per il risveglio è alta quanto quella del terzo stadio. La fase REM è dominata da movimenti oculari, scosse muscolari rapide, profonda atonia dei muscoli necessari alla stazione eretta e infine da sogni vividi. È questa la fase in cui noi sogniamo. 

Le due fasi del sonno, non-REM e REM, si alternano durante il sonno. Ogni 90-110 minuti si registra mediamente una fase REM. Durante un normale sonno di otto ore si possono dunque avere più di cinque fasi REM e di conseguenza più di cinque sogni, anche se generalmente si ricorda l’ultimo sogno al momento del risveglio, che corrisponde all’ultima fase REM del sonno. 

Il pattern di sonno varia notevolmente durante il corso degli anni con sostanziali modificazioni del tempo delle fasi REM e non-REM durante il sonno.

Abbiamo visto come ci addormentiamo e quali sono le fasi del sonno. Ma perché dormiamo? A questa domanda purtroppo gli scienziati non hanno ancora trovato una risposta definitiva. Si pensa possa avere un ruolo nel consolidamento della memoria e nel recupero cerebrale, ma il perché il sonno abbia un ruolo così importante in tutte le specie animali rimane un mistero.