Sappiamo tutti come ci sentiamo dopo una lunga giornata. Ci sentiamo stanchi, pesanti nelle gambe e i nostri occhi sono pronti a chiudersi. Sebbene il sonno possa sembrare che abbia origine nel corpo, il cervello controlla ogni aspetto del sonno, dalla sensazione di sonnolenza al sogno al risveglio.
Ogni organismo vivente, dal più piccolo al più grande, ha bisogno di sonno. Il sonno è un processo complesso che coinvolge segnali di luce e oscurità, geni specializzati e una varietà di neurotrasmettitori. . I nostri cervelli sono in grado di orchestrare la coscienza alterata con una precisione sofisticata.
Avviso: sebbene il contenuto di Sleepopolis sia inteso come informativo, non dovrebbe sostituire la consulenza medica professionale. Se ritieni di poter soffrire di disturbi del sonno o condizioni mediche, consulta immediatamente il tuo medico.
Dove Inizia Il Sonno: Il Ritmo Circadiano
Il ritmo circadiano è un insieme di orologi biologici che si trovano in tutto il corpo, negli organi e nei muscoli. Questo regola il processo del sonno. Ogni orologio è costituito da cellule pacemaker specializzate che operano su un ciclo di 24 ore.
L’orologio principale, noto come nucleo soprachiasmatico (SCN), contiene circa 20.000 cellule nervose situate in una sezione del cervello chiamata ipotalamo. L’SCN funziona come un meccanismo integrato che mantiene il tempo e regola il sonno. I geni all’interno delle cellule del pacemaker sono progettati per controllare il sonno e la veglia utilizzando una combinazione di segnali chimici, segnali di luce diurna e oscurità e altri indicatori ambientali come stress e orari dei pasti.
Cellule nervose
Le cellule nervose, o neuroni, agiscono come unità di comunicazione del sistema nervoso.
Oltre al sonno, il ritmo circadiano influenza altri processi corporei chiave, come :
- Metabolismo
- Frequenza cardiaca
- Temperatura corporea centrale
- Pressione sanguigna
- Alcuni livelli ormonali
Alcune cellule dei nervi ottici trasmettono segnali chiari e scuri al cervello. . Questo aiuta a segnalare il ritmo circadiano per attivare i neurotrasmettitori che ci fanno sentire vigili o assonnati. Il ritmo circadiano dell’individuo è influenzato dall’ambiente, dalle predisposizioni genetiche, dal rilascio di sostanze chimiche e dalle scelte di vita, come il lavoro e i viaggi.
Il Ruolo Dell’adenosina
L’adenosina si trova in ogni cellula del corpo e ha numerose funzioni importanti tra cui l’espansione dei vasi sanguigni e la regolazione del ritmo cardiaco. L’adenosina è un sottoprodotto della degradazione di una molecola correlata chiamata ATP, che immagazzina e trasporta energia all’interno delle cellule.
Man mano che l’ATP rilascia energia nel corso della giornata, i livelli di adenosina si accumulano in parti del cervello associate alla sensazione di allerta.
Ciò causa i neurotrasmettitori responsabili del risveglio e una diminuzione della pulsione del sonno.
L’ormone che favorisce il sonno, la melatonina, può anche aiutare ad aumentare i livelli di adenosina. Questi ormoni e neurotrasmettitori lavorano di concerto con il ritmo circadiano e i segnali luce-buio per ridurre la vigilanza e provocare sensazioni di sonnolenza. I livelli di adenosina nel sonno diminuiscono rapidamente durante il sonno, il che porta ad un aumento della vigilanza e dei segnali luminosi del cervello. .
FAQ
????????? : Cosa rende la caffeina più sveglia rispetto ad altri stimolanti?
A: La caffeina si inserisce nei recettori del corpo per l’adenosina, bloccando i suoi effetti di promozione del sonno e aumentando la sensazione di vigilanza.
Orexin: L’interruttore Del Sonno Del Cervello
L’orexina è un neuropeptide, un tipo di molecola che i neuroni usano per comunicare. L’orexina, nota anche come ipocretina o ipotalamo, è prodotta dall’ipotalamo e regola l’appetito, l’eccitazione e la veglia. L’eccitazione è lo stato di veglia e attenzione, con organi sensoriali in grado di rilevare stimoli esterni. Per determinare se un organismo dovrebbe essere addormentato o sveglio, il sistema dell’oressina utilizza le informazioni del metabolismo e del ritmo circadiano, insieme all’influenza del debito di sonno.
Orexin promuove la veglia attivando sostanze chimiche cerebrali che hanno un impatto significativo sulla veglia come la dopamina o l’istamina. La perdita di molecole di orexina sembra essere in gioco nella narcolessia, che è stata recentemente determinata come una malattia autoimmune. Il corpo considera erroneamente le molecole di orexina come intrusi e le attacca. Questo processo distruttivo di solito inizia nell’infanzia o nella prima adolescenza a seguito di un’infezione virale.
Come Il Sonno Influisce Sul Cervello
Anche durante le fasi più profonde del sonno a onde lente, il cervello non si spegne né va in letargo. Sebbene diverse parti del cervello possano riposare durante il sonno, il cervello rimane attivo durante tutte e quattro le fasi. Alcune delle attività notturne del cervello includono la pulizia, l’elaborazione delle emozioni e il consolidamento dei ricordi .
Faccende Domestiche
Durante la terza fase del sonno nota come N3, le cellule della sostanza bianca chiamate cellule gliali si espandono e si contraggono, consentendo al liquido cerebrospinale di entrare nei canali del cervello. Questo fluido elimina le proteine tossiche e altri rifiuti metabolici, comprese le sostanze associate alla demenza come l’amiloide e la tau.
Conosciute come la colla del sistema nervoso, le cellule gliali sono più numerose di tutti gli altri tipi di cellule del cervello. Un sonno sufficiente può aiutare a ridurre il rischio di malattie neurodegenerative dando alle cellule gliali il tempo sufficiente per rimuovere i detriti che si accumulano durante le ore di veglia. Questi detriti potrebbero accumularsi e restare uniti, portando a malattie cerebrali più gravi come l’Alzheimer.
Ricerche recenti mostrano che questo tipo di pulizia cerebrale può continuare in assenza di un sonno adeguato, ma è più probabile che non funzioni correttamente. Studi su topi senza sonno hanno mostrato che il processo di pulizia del cervello non si è fermato, ma ha invece spazzato via parte del tessuto nervoso vivente.
Il processo di rimozione dei detriti nel cervello e nel corpo è noto come fagocitosi. La membrana plasmatica di una cellula circonda una particella per creare una piccola tasca nota come vacuolo. Quando le cellule consumano e distruggono sostanze nocive come i batteri, la fagocitosi è sana. Tuttavia, se la fagocitosi fallisce a causa della perdita di sonno o consuma cellule nervose essenziali, può essere chiamato il cervello che si mangia.
Sebbene gli studi sul cervello dei topi non siano stati replicati negli esseri umani, è noto che la privazione del sonno nella popolazione umana causa un accumulo eccessivo delle stesse proteine tossiche associate alla demenza.
fagocitosi
Una cellula che fagocita un agente patogeno o una particella di detriti cellulari. La fagocitosi è una delle funzioni essenziali del sistema immunitario.
Elaborazione Delle Emozioni
Recenti ricerche dimostrano che il sonno aiuta il cervello a elaborare, regolare e ricordare le emozioni e le esperienze emotive. La privazione del sonno può causare problemi di memoria e aumentare l’attivazione dell’amigdala. Questa è l’area del cervello che si occupa di emozioni primitive come la paura e altre reazioni di difesa.
Gli studi hanno dimostrato che il cervello reagisce negativamente agli stimoli quando viene privato del sonno, aumentando la tristezza, la depressione, la rabbia e altri sintomi. Il sonno sembra avere un impatto significativo sulla reattività emotiva e sulla capacità di controllare le risposte emotive. Le persone che hanno perso il sonno possono sperimentare pensieri negativi ripetitivi, il che rende più difficile passare a una mentalità più positiva.
Una risonanza magnetica dei volontari ha mostrato che un buon sonno può ridurre le reazioni emotive e i ricordi associati alle immagini inquietanti. I soggetti dello studio che hanno dormito tra le sessioni di visione hanno mostrato meno stress emotivo sull’imaging, mentre quelli che non hanno dormito hanno mostrato livelli più elevati di attività nelle aree del cervello sensibili allo stress.
Il cervello non produce il neurotrasmettitore noradrenalina durante il sonno REM, che può aiutare nell’elaborazione delle emozioni. La fase REM è caratterizzata da sogni vividi e dai livelli più bassi di noradrenalina nel ciclo di 24 ore. La noradrenalina è associata allo stress e alla reattività emotiva e ad alti livelli può essere indicativa di un disturbo dell’umore come la depressione o il disturbo da stress post-traumatico.
FAQ
??????? : Cos’è esattamente la noradrenalina?
R: La noradrenalina è un neurotrasmettitore che aumenta la vigilanza, prepara il cervello e il corpo all’azione e focalizza l’attenzione. Aumenta anche i sentimenti di irrequietezza e ansia.
Consolidamento Della Memoria
Il sonno sembra essere strumentale nell’apprendimento e nel consolidamento della memoria, nonché nell’elaborazione emotiva. Il cervello può attivare più neuroni contemporaneamente durante il giorno, il che lo induce a prestare maggiore attenzione a persone, eventi o stimoli specifici. Mentre un’auto che passa non ecciterà i neuroni, un amico che sta passando lo farà. Queste esperienze di veglia fanno parte della coda di consolidamento della memoria durante il sonno.
Il cervello sceglie le esperienze da ricordare e le immagazzina nella memoria durante il sonno.
Gli studi dimostrano che l’attività cerebrale durante il sonno REM aumenta significativamente dopo nuove esperienze o quelle che richiedono la memorizzazione o la comprensione di concetti complessi. Il ruolo del sonno REM nell’elaborazione e nel consolidamento della memoria è stato controverso per decenni. Una volta si teorizzava che l’unico ruolo del sonno REM nel consolidamento della memoria fosse quello di fornire un ambiente inconscio che impedisse alle esperienze notturne di sovrascrivere quelle avvenute durante la veglia.
Gli scienziati ora sanno che le condizioni neurochimiche del cervello sono cruciali per l’elaborazione dei ricordi. Parte della funzione del sonno nel suo insieme sembra essere il consolidamento dei ricordi, così come la selezione di aspetti importanti delle esperienze da memorizzare per un successivo richiamo.
L’ultima Parola Da Sleepopolis
Il cervello è il motore del sonno. Dall’orologio principale del ritmo circadiano al rilascio programmato dei neurotrasmettitori, il sonno è una complessa interazione di fattori genetici e ambientali.
Tutti gli esseri viventi, dai moscerini della frutta alle balene, hanno bisogno di dormire. Sebbene ogni persona sia unica, il sonno è universale. Il sonno protegge e rigenera il corpo e ci permette di elaborare le emozioni ei ricordi che ci rendono umani.
