I ricercatori dell’Università di Losanna hanno fatto una scoperta rivoluzionaria riguardo al locus coeruleus del cervello e il suo ruolo nel regolare il sonno e i suoi disturbi. Questa regione è fondamentale nel passaggio tra il sonno NREM e il sonno REM, mantenendo una sottile consapevolezza inconscia dell’ambiente esterno. Tuttavia, lo stress può compromettere la sua attività, portando a una diminuzione della qualità del sonno, un problema sempre più diffuso che comporta rischi per la salute.
Nei mammiferi, il sonno è caratterizzato da cicli alternati tra due stati distinti: il sonno non-REM (NREM) e il sonno REM. Nonostante ciò, le regole che governano questi cicli sono ancora poco chiare. Uno studio condotto dalla Professoressa Anita Lüthi, ricercatrice presso il Dipartimento di Neuroscienze Fondamentali dell’Università di Losanna, ha rivelato che il locus coeruleus (LC), una regione del tronco cerebrale, gioca un ruolo cruciale nell’organizzazione del sonno.
Il LC è noto per essere il principale regolatore della capacità di reagire a situazioni impegnative durante la veglia, ma ora si è scoperto che è coinvolto anche durante il sonno. Lo studio pubblicato su Nature Neuroscience dimostra che il LC determina il momento in cui avviene la transizione tra i due stati del sonno, sottolineando l’importanza di questa regione cerebrale per la regolarità del sonno.
Le esperienze quotidiane, in particolare lo stress, possono disturbare l’attività del LC durante il sonno, portando a un sonno disorganizzato e a risvegli frequenti. Queste scoperte forniscono preziose informazioni per comprendere meglio i disturbi del sonno e potrebbero aprire la strada a trattamenti più efficaci.
Il LC, noto per la produzione di noradrenalina, l’ormone che regola la risposta alle sfide ambientali, è essenziale per la veglia cognitiva. Durante il sonno, la sua attività fluttua, con picchi e cali che si alternano ogni circa 50 secondi. Questo nuovo elemento strutturale del sonno è stato scoperto grazie all’utilizzo di tecnologie avanzate che hanno permesso ai ricercatori di studiare le vie neuronali del LC nei topi.
I risultati mostrano che sia i picchi che i cali dell’attività del LC svolgono ruoli cruciali nell’organizzazione del sonno, agendo come un orologio interno che coordina le transizioni tra i diversi stati. Durante i picchi, alcune parti del cervello entrano in uno stato simile alla veglia, consentendo una vigilanza inconscia, mentre durante i cali le transizioni al sonno REM diventano possibili.
Il sonno umano è composto da quattro stadi NREM distinti e dal sonno REM, che occupa circa un quarto della notte. Il LC è identificato come il regolatore di queste transizioni, controllando con precisione il passaggio tra i diversi stati del sonno. Inoltre, l’attività del LC influisce sulla noradrenalina rilasciata nel cervello, determinando la vigilanza verso l’ambiente senza svegliare effettivamente l’organismo.
Le esperienze stressanti durante la veglia possono interrompere il sonno aumentando l’attività del LC, ritardando il sonno REM e frammentando il sonno NREM. Questo studio offre nuove prospettive per comprendere e trattare i disturbi del sonno, aprendo la strada a possibili applicazioni cliniche per migliorare la qualità del sonno e la salute mentale.
Infine, le scoperte sul sonno e sul ruolo del LC potrebbero contribuire a una migliore comprensione dell’evoluzione del sonno tra le specie, evidenziando come antichi precursori dell’attività del LC possano aver contribuito a strutturare il sonno anche in specie arcaiche come i rettili.
Riferimento: Infraslow noradrenergic locus coeruleus activity fluctuations are gatekeepers of the NREM REM sleep cycle di Alejandro Osorio-Forero, Georgios Foustoukos, Romain Cardis, Najma Cherrad, Christiane Devenoges, Laura M. J. Fernandez e Anita Lüthi, 25 novembre 2024, Nature Neuroscience. DOI: 10.1038/s41593-024-01822-0
