Una notte insonne può migliorare l’umore?

Le persone che passano la notte in bianco sanno bene quanto sia fastidiosa la sensazione di stanchezza e tensione che si avverte il giorno dopo: sebbene il corpo sia fisicamente esausto, il cervello si sente come se fosse in preda all’euforia, al caos e quasi alle vertigini.

Ebbene, i neurobiologi della Northwestern University sono i primi a scoprire cosa produce questo effetto di ubriachezza e, in un nuovo studio, hanno indotto una lieve e acuta privazione del sonno nei topi per esaminare i loro comportamenti e la loro attività cerebrale. Non solo il rilascio di dopamina è aumentato durante il periodo di perdita acuta del sonno, ma anche la plasticità sinaptica è stata potenziata, ricablando il cervello per mantenere l’umore frizzante nei giorni successivi.

Queste nuove scoperte potrebbero aiutare i ricercatori a capire meglio il funzionamento degli antidepressivi ad azione rapida (come la ketamina) e aiutare i ricercatori a identificare obiettivi finora sconosciuti per nuovi farmaci antidepressivi. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Neuron a firma di Mingzheng Wu, primo autore del lavoro, e di Yevgenia Kozorovitskiy, autore corrispondente.

La perdita di sonno

Kozorovitskiy sottolinea come la perdita di sonno cronica sia da tempo studiata e che i suoi effetti uniformemente dannosi sono ampiamente documentati. Tuttavia, la perdita di sonno breve, come quella di uno studente che passa la notte in bianco prima di un esame, è meno conosciuta. Ebbene, i ricercatori hanno ora scoperto che la perdita di sonno induce un potente effetto antidepressivo e rigenera il cervello, con un importante promemoria di come le nostre attività casuali, come una notte insonne, possano alterare radicalmente il cervello in poche ore.

I segni di perdita di sonno

Gli scienziati sanno da tempo che le alterazioni acute del sonno sono associate a stati mentali e comportamenti alterati. Le alterazioni del sonno e dei ritmi circadiani nei pazienti, ad esempio, possono scatenare la mania o occasionalmente invertire gli episodi depressivi.

“È interessante notare che i cambiamenti dello stato d’animo dopo una perdita acuta di sonno sono così reali, anche nei soggetti sani, come abbiamo sperimentato io e molti altri“, ha detto Wu. “Ma gli esatti meccanismi cerebrali che portano a questi effetti sono rimasti poco conosciuti”.

Proprio per esplorare questi meccanismi, Kozorovitskiy e il suo team hanno sviluppato un nuovo esperimento per indurre una perdita di sonno acuta in topi che non avevano predisposizioni genetiche legate ai disturbi dell’umore. L’impostazione dell’esperimento doveva essere abbastanza delicata da non provocare uno stress sostanziale per gli animali, ma abbastanza scomoda da impedire loro di addormentarsi. Dopo una notte insonne, il comportamento degli animali è diventato più aggressivo, iperattivo e ipersessuale rispetto ai controlli che avevano trascorso una notte di sonno normale.

Utilizzando strumenti ottici e geneticamente codificati, i ricercatori hanno poi misurato l’attività dei neuroni della dopamina, responsabili della risposta cerebrale alla ricompensa. Hanno così scoperto che l’attività era maggiore negli animali durante il breve periodo di perdita di sonno.

“Eravamo curiosi di sapere quali regioni specifiche del cervello fossero responsabili dei cambiamenti comportamentali”, ha detto Kozorovitskiy. “Volevamo sapere se si trattava di un segnale ampio e diffuso che influenzava l’intero cervello o se si trattava di qualcosa di più specializzato”.

Un segnale “specializzato”

Kozorovitskiy e il suo team hanno dunque esaminato quattro regioni del cervello responsabili del rilascio di dopamina: la corteccia prefrontale, il nucleo accumbens, l’ipotalamo e lo striato dorsale. Dopo aver monitorato queste aree per il rilascio di dopamina in seguito a una perdita acuta di sonno, i ricercatori hanno scoperto che tre delle quattro aree (corteccia prefrontale, nucleo accumbens e ipotalamo) erano coinvolte nel processo.

Tuttavia, l’équipe voleva restringere ulteriormente i risultati, quindi ha sistematicamente silenziato le reazioni della dopamina. L’effetto antidepressivo è scomparso solo quando i ricercatori hanno silenziato la risposta della dopamina nella corteccia prefrontale mediale. Al contrario, il nucleo accumbens e l’ipotalamo sembravano essere maggiormente coinvolti nei comportamenti di iperattività, ma erano meno collegati all’effetto antidepressivo.

“L’effetto antidepressivo persisteva tranne quando abbiamo silenziato gli input di dopamina nella corteccia prefrontale“, ha detto Kozorovitskiy. “Questo significa che la corteccia prefrontale è un’area clinicamente rilevante nella ricerca di obiettivi terapeutici. Ma rafforza anche l’idea che si è fatta strada nel campo negli ultimi tempi: I neuroni della dopamina svolgono ruoli molto importanti ma molto diversi nel cervello. Non si tratta di una popolazione monolitica che si limita a prevedere le ricompense”.

Una maggiore neuroplasticità

Mentre la maggior parte dei comportamenti (come l’iperattività e l’aumento della sessualità) scompariva entro poche ore dalla perdita acuta di sonno, l’effetto antidepressivo persisteva per alcuni giorni e ciò ha suggerito che la plasticità sinaptica nella corteccia prefrontale potrebbe essere migliorata.

Quando Kozorovitskiy e il suo team hanno esaminato i singoli neuroni, infine, hanno scoperto proprio questa conclusione: i neuroni della corteccia prefrontale formavano piccole sporgenze chiamate spine dendritiche, caratteristiche altamente plastiche che cambiano in risposta all’attività cerebrale. Quando i ricercatori hanno usato uno strumento geneticamente codificato per smontare le sinapsi, hanno invertito l’effetto antidepressivo.

Un’evoluzione per evitare i predatori?

Sebbene i ricercatori non comprendano appieno perché la perdita di sonno provochi questo effetto nel cervello, Kozorovitskiy sospetta che sia in gioco l’evoluzione.

“È chiaro che la privazione acuta di sonno è in qualche modo attivante per un organismo“, ha detto Kozorovitskiy. “Si possono immaginare alcune situazioni in cui c’è un predatore o una sorta di pericolo in cui è necessaria una combinazione di funzioni relativamente elevate con la capacità di ritardare il sonno. Penso che questo potrebbe essere qualcosa che stiamo vedendo qui. Se si perde sonno abitualmente, si instaurano diversi effetti cronici che saranno uniformemente dannosi. Ma in modo transitorio, si possono immaginare situazioni in cui è vantaggioso essere intensamente vigili per un periodo di tempo”.

Naturalmente, in conclusione di tali osservazioni, Kozorovitskiy ha anche precisato di non voler invitare le persone a iniziare a fare le notti in bianco per risollevare l’umore. “L’effetto antidepressivo è transitorio e sappiamo quanto sia importante dormire bene”, ha detto. “Direi che è meglio andare in palestra o fare una bella passeggiata. Questa nuova conoscenza è più importante quando si tratta di abbinare una persona al giusto antidepressivo“.