Se il cervello viene stimolato con suoni dolci durante il sonno profondo, la funzione cardiaca migliora in modo significativo. Questo potrebbe essere interessante, tra l’altro, per le malattie cardiovascolari e per gli atleti agonisti, come dimostra un nuovo studio.
Il sonno è essenziale per la vita umana. Il sonno profondo è particolarmente importante per la salute. Durante queste fasi di sonno, il cervello si riprende e anche il resto del corpo sembra rigenerarsi.
Ora i ricercatori del Politecnico di Zurigo e dell’Università di Zurigo dimostrano che il sistema cardiovascolare, in particolare, trae beneficio dall’aumento del sonno profondo: Una stimolazione mirata con toni brevi durante la fase di sonno profondo fa sì che il cuore, soprattutto il ventricolo sinistro, si contragga e si rilassi con maggiore forza. Di conseguenza, il sangue viene pompato in modo più efficiente nella circolazione e risucchiato. Il ventricolo sinistro rifornisce la maggior parte degli organi, le estremità e il cervello di sangue arterioso ricco di ossigeno.
Quando il cuore si contrae durante il battito, il ventricolo sinistro viene spremuto e strizzato come una spugna bagnata. Quanto più forte è questa strizzatura, tanto più sangue entra in circolazione e meno rimane nel cuore. Questo aumenta il flusso sanguigno, con effetti positivi sul sistema cardiovascolare.
Questa maggiore deformazione del ventricolo sinistro dopo la stimolazione notturna è stata dimostrata da specialisti del cuore guidati da Christian Schmied, medico senior in cardiologia presso l’Ospedale Universitario di Zurigo, utilizzando l’ecocardiografia (ecografia cardiaca). È la prima volta che il team di ricerca interdisciplinare dimostra che un aumento delle onde cerebrali durante il sonno profondo (onde del sonno profondo) migliora la funzione cardiaca. Lo studio corrispondente è stato appena pubblicato sulla rivista scientifica "pagina esterna European Heart Journal call_made".
"Abbiamo visto chiaramente che sia la forza di pompaggio che la capacità di rilassamento del cuore sono maggiori dopo notti di stimolazione".
"Ci aspettavamo che la stimolazione con suoni durante il sonno profondo avrebbe avuto un effetto sul sistema cardiovascolare. Ma il fatto che questo effetto fosse così chiaramente misurabile dopo una sola notte di stimolazione ci ha sorpreso", spiega la responsabile del progetto ed esperta del sonno Caroline Lustenberger, borsista SNF Ambizione presso il Neural Control of Movement Lab del Politecnico di Zurigo.
Anche lo specialista cardiaco Christian Schmied è soddisfatto. "Abbiamo visto chiaramente che sia la forza di pompaggio che la capacità di rilassamento del cuore sono maggiori dopo le notti con stimolazione rispetto alle notti senza stimolazione". Entrambi i fattori sono un’ottima misura del funzionamento del sistema cardiovascolare.
Stimolazione con rumore rosa
Lo studio corrispondente ha coinvolto 18 uomini sani di età compresa tra 30 e 57 anni. Hanno trascorso tre notti non consecutive nel laboratorio del sonno. In due notti i ricercatori hanno stimolato i soggetti con il rumore, in una notte non l’hanno fatto.
Durante il sonno, gli scienziati hanno misurato continuamente l’attività cerebrale, la pressione sanguigna e l’attività cardiaca delle persone sottoposte al test. Hanno accoppiato le misurazioni con un sistema informatico che ha valutato i dati in arrivo.
Non appena le letture indicavano che il soggetto era caduto in un sonno profondo, il computer riproduceva intervalli di toni molto brevi di determinate frequenze, chiamati rumore rosa. Questi toni sembrano un rumore. Dieci di questi toni erano seguiti da un periodo di riposo di 10 secondi, dopo il quale potevano essere riprodotti di nuovo. Un meccanismo di feedback assicurava che il rumore venisse riprodotto al momento giusto e che, a seconda dell’andamento delle onde cerebrali, venisse interrotto di nuovo.
Questa configurazione sperimentale ha permesso ai ricercatori di monitorare direttamente, durante la stimolazione sonora, se il sonno profondo continuava ad aumentare e se la frequenza cardiaca e la pressione sanguigna cambiavano. "Durante la stimolazione, vediamo chiaramente un aumento delle onde del sonno profondo e una risposta del sistema cardiovascolare che ricorda la pulsazione cardiovascolare", descrive Stephanie Huwiler, prima autrice, questi effetti diretti durante il sonno.
Il mattino dopo, i cardiochirurghi hanno esaminato la funzione del cuore con un’ecocardiografia (ultrasuoni).
Risultati significativi nonostante il piccolo gruppo
"Nonostante il gruppo relativamente piccolo di persone sottoposte al test, i risultati sono significativi. Inoltre, abbiamo riprodotto i risultati in due notti indipendenti, il che è statisticamente molto forte", afferma Lustenberger.
"Il trattamento delle malattie cardiovascolari potrebbe essere migliorato con questa o altre procedure di stimolazione simili".
Secondo il ricercatore, un gruppo di dimensioni ridotte è tipico degli studi sul sonno condotti in laboratorio, poiché richiedono molte risorse. Inoltre, sono stati deliberatamente selezionati solo uomini. Questo perché, come gruppo di studio, sono più omogenei delle donne in una fascia d’età comparabile. Per esempio, il ciclo mestruale o la menopausa hanno un forte effetto sul sonno. "Se si hanno solo tre notti a intervalli di una settimana, gli effetti del ciclo giocano un ruolo nelle donne. In uno studio iniziale di questo tipo, questi potrebbero aver annullato l’effetto di stimolazione", spiega Lustenberger.
Tuttavia, l’autrice sottolinea che gli studi futuri dovrebbero assolutamente prendere in considerazione anche le donne. Questo perché le differenze di genere nel sonno e nella salute cardiovascolare stanno diventando sempre più evidenti e sono cruciali per l’assistenza sanitaria di base.
Vantaggi pratici per il futuro
Questo studio ha suscitato grande interesse non solo tra i cardiologi, ma anche tra gli atleti. "Soprattutto nella prevenzione, ma anche negli sport agonistici, un sistema di stimolazione del sonno profondo di questo tipo potrebbe consentire in futuro un miglioramento delle funzioni cardiache, e possibilmente garantire un recupero più rapido e migliore dopo un duro allenamento", afferma Huwiler, che ha presentato i primi risultati dello studio al Simposio di Cardiologia dello Sport di Zurigo nel marzo 2023. E Lustenberger aggiunge: "Ma anche il trattamento delle malattie cardiovascolari potrebbe essere migliorato con questa o altre procedure di stimolazione simili. Tuttavia, è prima importante indagare se anche i pazienti possono trarre beneficio da questo metodo di stimolazione del sonno profondo".
I ricercatori sono ora alla ricerca di ulteriori metodi di stimolazione più forti per influenzare positivamente il sistema cardiovascolare. Per esplorare questi metodi, Huwiler sta facendo domanda a Innosuisse per un Bridge Proof-of-Concept Grant e per l’ETH Pioneer Fellowship Grant. Inoltre, insieme a Caroline Lustenberger, Simon Baur e Rafael Polanía, sta creando una start-up chiamata Eardream per sviluppare ulteriormente i nuovi risultati e trasferirli nella pratica.
