Il sonno con movimenti oculari rapidi (REM o sonno paradossale) è uno stato di sonno unico e misterioso durante il quale la maggior parte dei sogni si verificano insieme a intensi contenuti emotivi. Come e perché queste emozioni si riattivano non è chiaro. La corteccia prefrontale integra molte di queste emozioni durante la veglia ma durante il sonno REM, paradossalmente appare temporaneamente in stato di inattività.
Antoine Adamantidis del Dipartimento di ricerca biomedica (DBMR) dell’Università di Berna e del Dipartimento di Neurologia dell’Inselspital, Ospedale universitario di Berna, ha detto:
«Il nostro obiettivo era comprendere il meccanismo alla base e le funzioni di un fenomeno così sorprendente».
L’elaborazione delle emozioni, in particolare la distinzione tra pericolo e sicurezza, è fondamentale per la sopravvivenza degli animali. Le emozioni eccessivamente negative, come le reazioni di paura e gli stati di ansia negli esseri umani portano a stati patologici come il Disturbo da stress post-traumatico (PTSD), in Europa, circa il 15% della popolazione è affetto da ansia persistente e gravi malattie mentali.
Il gruppo di ricerca guidato da Antoine Adamantidis sta ora fornendo informazioni su come il cervello aiuta a rafforzare le emozioni positive e indebolire le emozioni fortemente negative o traumatiche durante il sonno REM. Lo studio è stato pubblicato nella rivista Science.
Un doppio meccanismo
I ricercatori hanno prima condizionato i topi a riconoscere gli stimoli uditivi associati alla sicurezza e altri associati al pericolo (stimoli avversi). L’attività dei neuroni nel cervello dei topi è stata quindi registrata durante i cicli sonno-veglia. I ricercatori in questo modo sono stati in grado di mappare diverse aree di una cellula e determinare come si trasformano i ricordi emotivi durante il sonno REM.
I neuroni sono composti da un corpo cellulare (soma) che integra le informazioni provenienti dai dendriti (input) e invia segnali ad altri neuroni tramite i loro assoni (output). I risultati ottenuti hanno mostrato che i somi cellulari rimangono silenziosi mentre i loro dendriti vengono attivati.
Antoine Adamantidis ha detto:
«Ciò significa un disaccoppiamento dei due compartimenti cellulari, in altre parole soma completamente addormentato e dendriti completamente sveglio».
Il citato disaccoppiamento è importante perché la forte attività dei dendriti consente la codificazione sia delle emozioni di pericolo sia di sicurezza, mentre le inibizioni del soma bloccano completamente l’uscita del circuito durante il sonno REM. Il cervello in altre parole, favorisce la discriminazione tra sicurezza e pericolo nei dendriti, ma blocca la reazione eccessiva alle emozioni, in particolare al pericolo.
Vantaggio per la sopravvivenza
I ricercatori hanno evidenziato che la coesistenza di entrambi i meccanismi è benefica per la stabilità e la sopravvivenza degli organismi. Mattia Aime del Dipartimento di ricerca biomedica (DBMR), primo autore dello studio, ha detto:
«Questo meccanismo bidirezionale è essenziale per ottimizzare la discriminazione tra segnali pericolosi e sicuri, se questa discriminazione manca negli esseri umani e si generano reazioni di paura eccessive, ciò può portare a disturbi d’ansia. I risultati sono particolarmente rilevanti per condizioni patologiche come i disturbi da stress post-traumatico, in cui il trauma è sovraconsolidato nella corteccia prefrontale, giorno dopo giorno durante il sonno».
Svolta per la medicina del sonno
I risultati aprono la strada a una migliore comprensione dell’elaborazione delle emozioni durante il sonno negli esseri umani e indirizzano nuove prospettive per gli obiettivi terapeutici per il trattamento dell’elaborazione disadattiva dei ricordi traumatici, come il Disturbo da stress post-traumatico (PTSD) e il loro consolidamento precoce dipendente dal sonno. Ulteriori problemi di salute mentale acuti o cronici che possono implicare questo disaccoppiamento somatodendritico durante il sonno includono stress acuto e cronico, ansia, depressione, panico o persino anedonia, l’incapacità di provare piacere.
La ricerca sul sonno e la medicina del sonno sono da tempo al centro della ricerca dell’Università di Berna e dell’Inselspital, Ospedale universitario di Berna. Antoine Adamantidis in conclusione ha detto:
«Ci auguriamo che i nostri risultati non siano di interesse solo per i pazienti, ma anche per il grande pubblico».
