L’attività cerebrale, il consumo di energia e il flusso sanguigno cambino quando ci stiamo addormentando

I risultati di un’équipe di ricercatori del Massachusetts General Brigham di Boston evidenziano l’intricata interazione di diversi processi fisiologici durante il passaggio del cervello dalla veglia al sonno. Un nuovo studio condotto da scienziati del grande centro di ricerca del New England ha utilizzato tecnologie di imaging di ultima generazione per scoprire che, quando il cervello si addormenta, mostra un cambiamento coordinato nell’attività. In particolare, hanno scoperto che durante il sonno non-REM (non-rapid eye movement), le aree del cervello che gestiscono il movimento e gli input sensoriali rimangono attive e continuano a consumare energia, mentre le aree coinvolte nel pensiero, nella memoria e nei sogni a occhi aperti rallentano e consumano meno energia. I risultati dello studio sono pubblicati su Nature Communications.

Questa ricerca aiuta a spiegare come il cervello rimanga reattivo al mondo esterno anche quando la consapevolezza svanisce durante il sonno» afferma Jingyuan Chen, ricercatore presso il Center for Biomedical Imaging del Mass General e autore corrispondente dello studio. aQueste scoperte e gli strumenti di imaging che abbiamo utilizzato per scoprirle, rivelando come l’attività cerebrale, il consumo di energia e il flusso sanguigno interagiscano durante il sonno, offrono nuove intuizioni sui meccanismi delle malattie neurologiche e legate al sonno».

Il corpo attraversa con andamento ciclico due tipi di sonno più volte durante la notte: non-REM e REM (rapid eye movement, rapidi movimenti oculari). Non-REM è la fase di sonno profondo e ristoratore che svolge un ruolo chiave per la salute fisica, la funzionalità cerebrale e la prevenzione delle malattie. Tuttavia, molti dei suoi processi sottostanti e del suo impatto sulla salute a lungo termine rimangono poco compresi. Studi precedenti hanno suggerito che il non-REM aiuti a eliminare le scorie dal cervello.
Utilizzando una nuova tecnica trimodale EEG-PET-MRI che combina l’EEG per studiare l’attività cerebrale, la fMRI per analizzare il flusso sanguigno e la PET funzionale (fPET)-FDG per monitorare le dinamiche metaboliche del glucosio, i ricercatori hanno esaminato il cervello di 23 adulti sani durante brevi sessioni di sonno pomeridiane.

I ricercatori hanno scoperto che il consumo di energia e il metabolismo diminuiscono con l’intensificarsi del sonno, mentre il flusso sanguigno diventa più dinamico, soprattutto nelle aree sensoriali che rimangono relativamente attive. Allo stesso tempo, le reti cognitive di ordine superiore si attenuano e il flusso del liquido cerebrospinale aumenta. Insieme, questi risultati supportano l’idea che il sonno aiuti a eliminare le scorie dal cervello, mantenendo al contempo la sensibilità agli stimoli sensoriali che possono innescare il risveglio.

Gli autori sottolineano la necessità di studi futuri, chedovrebbero includere gruppi più ampi e diversificati e raccogliere registrazioni di sonno più lunghe e profonde. I ricercatori prevedono inoltre di utilizzare metodi più precisi per misurare il metabolismo cerebrale e distinguere meglio le fasi del sonno.