Una nuova ricerca mostra che un meccanismo scoperto di recente che rimuove i prodotti di scarto dal cervello è principalmente attivo durante il sonno. Questa rivelazione potrebbe trasformare la comprensione scientifica di ciò che il sonno è per, e come funziona e offre nuove direzioni per i trattamenti della malattia del cervello.
Il team, dell’University of Rochester Medical Center (URMC), scrive le loro scoperte nell’ultimo numero online di.
L’autore principale Dr. Maiken Nedergaard, condirettore del Center for Translational Neuromedicine di URMC, afferma:
“Questo studio mostra che il cervello ha diversi stati funzionali quando dorme e quando è sveglio, infatti la natura restrittiva del sonno sembra essere il risultato della clearance attiva dei sottoprodotti dell’attività neuronale che si accumulano durante la veglia.”
Lo scopo del sonno ha sconcertato scienziati e filosofi per millenni. Mentre ricerche più recenti mostrano che il sonno può aiutare a consolidare e consolidare la memoria, questo da solo non bilancia gli enormi svantaggi che pone.
Da un punto di vista della sopravvivenza, il sonno è pieno di rischi – tutte le creature sono più vulnerabili durante il sonno, specialmente quando i predatori sono attorno a loro. Ma se il sonno non ha una funzione biologica, potrebbe essere solo un problema evolutivo?
“Sistema glinfatico”
I ricercatori hanno scoperto che mentre dormiamo, un meccanismo rimuove i rifiuti dal cervello – una scoperta che dicono potrebbe cambiare la comprensione scientifica del sonno.
Nel 2012, Nedergaard e colleghi hanno riferito che utilizzando la nuova tecnologia di imaging sui topi, avevano scoperto un sistema precedentemente non riconosciuto che drena i rifiuti dal cervello.
In un articolo pubblicato in loro hanno soprannominato questo “sistema gifflico”, perché agisce come il sistema linfatico del corpo, ma è gestito da cellule cerebrali note come cellule gliali.
Il sistema gififorme elimina tossine o prodotti di scarto che potrebbero essere responsabili di malattie cerebrali, come la malattia di Alzheimer e altri disturbi neurologici.
In questo studio, il team ha condotto una serie di nuovi esperimenti sui topi e ha scoperto che il sistema glicinfatico è 10 volte più attivo durante il sonno. Hanno anche notato che il cervello addormentato rimuove significativamente più quantità di una proteina tossica, la beta-amiloide, che è implicata nella malattia di Alzheimer.
Il Dr. Nedergaard dice:
“Il cervello ha solo un’energia limitata a sua disposizione e sembra che debba scegliere [tra] due diversi stati funzionali – sveglio e consapevole o addormentato e ripulito. Puoi pensare a come fare una festa in casa. ripulisci la casa, ma non puoi farli entrambi nello stesso momento. ”
Il team ha anche scoperto che durante il sonno, il cervello subisce anche cambiamenti fisici che consentono al sistema di lavorare più duramente. Le cellule cerebrali si restringono del 60%, aumentando lo spazio tra di loro in modo che le tossine possano essere lavate via in modo più efficace.
Un’altra scoperta è stata che la noradrenalina, una sostanza chimica del cervello rilasciata a raffica per mantenere l’allerta cerebrale in risposta alla paura e ad altri stimoli, è meno attiva durante il sonno, portando la squadra a suggerire che il neurotrasmettitore può controllare l’espansione e il restringimento delle cellule cerebrali durante il sonno – cicli di risveglio
Nedergaard afferma che i loro risultati sono importanti per il trattamento di malattie del “cervello sporco”, come l’Alzheimer:
“Comprendere esattamente come e quando il cervello attiva il sistema glicinfatico e cancella i rifiuti è un passo fondamentale negli sforzi per modulare potenzialmente questo sistema e farlo funzionare in modo più efficiente”.
I fondi dell’Istituto nazionale di disordini neurologici e ictus hanno contribuito a finanziare lo studio.
