Come il sonno aiuta a elaborare le emozioni

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Una tecnica chiamata optogenetica può essere utilizzata per studiare l’att

Una tecnica chiamata optogenetica può essere utilizzata per studiare l’attività cerebrale durante il sonno REM. © Pascal Gugler per Insel Gruppe

I ricercatori dell’Università di Berna e dell’Inselspital, l’ospedale universitario di Berna, hanno scoperto come il cervello smista le emozioni durante il sonno REM per aumentare la memorizzazione delle emozioni positive e impedire che i ricordi traumatici si radichino nel cervello. I risultati sottolineano l’importanza del sonno per la salute umana e aprono nuove strade per le strategie terapeutiche.

Il sonno REM (rapid eye movement o sonno paradossale) è uno stato di sonno unico e misterioso in cui il cervello è completamente sveglio e il corpo è immobile. In questa fase del sonno si verifica la maggior parte dei sogni con un contenuto emotivo intenso. La corteccia frontale del cervello, chiamata corteccia prefrontale, elabora molte di queste emozioni durante la veglia, ma paradossalmente sembra essere tranquilla durante il sonno REM. Il nostro obiettivo era quello di comprendere il meccanismo e le funzioni alla base di questo sorprendente fenomeno", spiega Antoine Adamantidis del Dipartimento di Ricerca BioMedica (DBMR) dell’Università di Berna e del Dipartimento Universitario di Neurologia dell’Inselspital, Ospedale Universitario di Berna.

L’elaborazione delle emozioni, in particolare la distinzione tra pericolo e sicurezza e l’evitamento degli stati di panico, è fondamentale per la sopravvivenza degli animali. Anche negli esseri umani, le emozioni eccessivamente negative, come le reazioni di paura e gli stati d’ansia, portano a malattie come il disturbo post-traumatico da stress (PTSD). In Europa, circa il 15% della popolazione è affetto da ansia persistente e da gravi malattie mentali. Il gruppo di ricerca internazionale guidato da Antoine Adamantidis sta fornendo per la prima volta informazioni su come il cervello contribuisce a consolidare le emozioni positive e a ridurre quelle fortemente negative o traumatiche durante il sonno REM. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista "Science".

Doppio meccanismo

I ricercatori hanno prima condizionato i topi a riconoscere gli stimoli uditivi associati alla sicurezza e quelli associati al pericolo. Hanno quindi registrato l’attività dei neuroni nel cervello dei topi durante i cicli di sonno e di veglia. Questo ha permesso ai ricercatori di mappare le diverse aree di una cellula e di determinare come i ricordi emotivi vengono trasformati durante il sonno REM o il sogno.
Le cellule nervose sono costituite da un corpo cellulare e da dendriti, i rami plasmatici più sottili che stabiliscono un contatto con migliaia di altre cellule nervose attraverso le sinapsi, le connessioni. Le osservazioni sui topi hanno mostrato che i corpi cellulari delle cellule nervose sono disattivati durante il sonno REM, mentre i loro dendriti sono attivati. Ciò significa un disaccoppiamento di questi due elementi: i corpi cellulari nel sonno profondo e i dendriti nella veglia, per così dire", spiega Adamantidis.

Questo disaccoppiamento è importante perché, da un lato, la forte attività dei dendriti permette di distinguere tra sensazioni di pericolo e sensazioni di sicurezza. Allo stesso tempo, i corpi cellulari vengono disattivati in modo da non poter trasmettere alcun segnale durante il sonno REM. In altre parole, il cervello favorisce la distinzione tra sicurezza e pericolo nei dendriti. Allo stesso tempo, però, viene bloccata la reazione eccessiva alle emozioni, soprattutto al pericolo.

Un vantaggio di sopravvivenza

Secondo i ricercatori, la coesistenza di questi due meccanismi è vantaggiosa per la stabilità e la sopravvivenza di una specie: "La capacità dei neuroni di adattarsi e di condurre segnali in due direzioni è essenziale per distinguere in modo ottimale tra pericolo e sicurezza", afferma Mattia Aime del DBMR, autore principale dello studio.

Se nell’uomo manca questa distinzione e si verificano reazioni di paura eccessive, ciò può portare, tra l’altro, a disturbi d’ansia. I risultati sono particolarmente rilevanti per condizioni patologiche come il disturbo da stress post-traumatico, in cui il trauma è ancora eccessivamente consolidato nella corteccia prefrontale giorni dopo, forse anche durante il sonno.

Una svolta per la medicina del sonno

Lo studio fornisce una migliore comprensione del modo in cui le emozioni vengono elaborate durante il sonno negli esseri umani e apre nuove prospettive per il trattamento dei ricordi traumatici come il disturbo da stress post-traumatico (PTSD). Altre malattie mentali acute o croniche che potrebbero essere collegate a questo disaccoppiamento dei corpi delle cellule nervose e dei dendriti durante il sonno sono lo stress acuto e cronico, l’ansia, la depressione, il panico o persino l’anedonia, l’incapacità di provare piacere. La ricerca sul sonno e la medicina del sonno sono da tempo un obiettivo di ricerca dell’Università di Berna e dell’Inselspital, l’Ospedale Universitario di Berna. Speriamo che i nostri risultati non siano utili solo ai pazienti, ma anche alla comunità in generale", afferma Adamantidis.

Questo studio è stato sostenuto dalla collaborazione interfacoltà "Decoding Sleep" dell’Università di Berna, dall’Ospedale Universitario Inselspital di Berna, dalla borsa di studio Sinergia "Sleep & Stroke" del Fondo Nazionale Svizzero per la Ricerca Scientifica SNSF e dal Consiglio Europeo della Ricerca. Parte del lavoro prevede la collaborazione con il gruppo di T. Fellin dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova.

Dettagli della pubblicazione:
Mattia Aime, Niccolo’ Calcini, Micaela Borsa, Tiago Campelo, Thomas Rusterholz, Andrea Sattin, Tommaso Fellin & Antoine Adamantidis: Il disaccoppiamento paradossale somato-dendritico supporta la plasticità corticale durante il sonno REM. (2022) Scienza, /doi/10.1126/science.abk2734

Decodificare il sonno: cosa significa dormire bene
La collaborazione di ricerca interfacoltà "Decoding Sleep: From Neurons to Health & Mind" è un progetto di rete dell’Università di Berna iniziato nel 2018. -Il progetto è realizzato dalla Facoltà di Medicina e dalla Facoltà di Lettere e Filosofia. Facoltà. Le loro competenze spaziano nei campi della medicina, della psicologia, della psichiatria e dell’informatica. La collaborazione di ricerca mira a comprendere meglio i meccanismi del sonno, della coscienza e della cognizione e la loro importanza per la salute, nonché per le malattie neurologiche e fisiche. In definitiva, le conoscenze acquisite dovrebbero contribuire allo sviluppo di nuovi approcci per la terapia personalizzata dei disturbi sonno-veglia e psichiatrici. Tra i numerosi successi della ricerca del consorzio di Berna, hanno attirato l’attenzione le notizie secondo cui le persone possono imparare un nuovo vocabolario di una lingua straniera nel sonno profondo e che il recupero dopo un ictus cerebrale può essere promosso in un modello animale influenzando il sonno.


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