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Perché condizioni come stress cronico, depressione, malattie cardiovascolari, sonno frammentato e invecchiamento sono tutte associate a un rischio maggiore di demenza? In un nuovo articolo di revisione pubblicato su Science, la neuroscienziata Maiken Nedergaard, MD, DMSc, dell’Università di Rochester Medicine, ipotizza che molte di queste condizioni apparentemente diverse possano convergere sullo stesso problema biologico: “l’alterazione di un ritmo cerebrale dipendente dal sonno che contribuisce a eliminare le scorie dal cervello”.
L’articolo propone un nuovo modo di concepire il sonno, non semplicemente come un periodo di riposo, ma come uno stato biologico altamente organizzato che coordina la chimica cerebrale, il movimento dei vasi sanguigni e il flusso del liquido cerebrospinale per supportare il processo di pulizia notturna del cervello.
L’articolo indica inoltre un potenziale biomarcatore, la variabilità della frequenza cardiaca, già monitorabile tramite dispositivi indossabili di uso comune, come un metodo semplice e non invasivo per valutare la salute cerebrale correlata al sonno e identificare le persone a maggior rischio di declino cognitivo.
“Il sonno non è uno stato di quiete o inattività”, ha affermato Nedergaard. “Durante il sonno, il cervello entra in un ritmo coordinato che sembra supportare una delle sue funzioni di mantenimento più importanti“.
Nel 2012, il laboratorio di Nedergaard presso l’URochester Medicine ha contribuito a rivoluzionare la ricerca neuroscientifica con la scoperta del sistema glinfatico, una rete cerebrale che fa circolare il liquido cerebrospinale attraverso il tessuto che circonda i vasi sanguigni, contribuendo così a rimuovere le scorie metaboliche. Questo sistema è particolarmente attivo durante il sonno ed è diventato fondamentale per la ricerca sulla malattia di Alzheimer, sul morbo di Parkinson, sull’ictus, sulle lesioni cerebrali traumatiche e su altri disturbi neurologici.
Un ritmo del sonno sincronizzato
L’articolo si concentra sui neuromodulatori, sostanze chimiche cerebrali come la noradrenalina, la serotonina, la dopamina e l’acetilcolina che regolano l’umore, l’attenzione, l’apprendimento e il comportamento durante la veglia.
Questi sistemi si comportano in modo diverso durante il sonno non-REM, sincronizzandosi in oscillazioni lente e ripetitive che si verificano all’incirca ogni minuto. Questi ritmi sono collegati a cambiamenti nell’attività cerebrale, nella frequenza cardiaca, nella respirazione, nel movimento dei vasi sanguigni e nel flusso del liquido cerebrospinale.
“Per decenni, abbiamo pensato al sonno principalmente in termini di memoria e recupero”, ha affermato Nedergaard. “Ciò che sta emergendo ora è l’idea che il sonno sia anche uno stato di trasporto di fluidi altamente organizzato che contribuisce a mantenere la salute del cervello”.
Il sonno e il sistema di pulizia del cervello
Queste oscillazioni sincronizzate contribuiscono ad alimentare il sistema glinfatico, determinando lente variazioni ritmiche del diametro dei vasi sanguigni, note come vasomozione. Tali movimenti vascolari, indipendenti dall’azione di pompaggio del cuore, aiutano a spingere il liquido cerebrospinale attraverso il cervello e a rimuovere i prodotti di scarto, tra cui le proteine beta-amiloide e tau, associate alla malattia di Alzheimer e ad altre forme di demenza.
Nedergaard sostiene che quando questi ritmi vengono interrotti dall’invecchiamento, dallo stress, da malattie psichiatriche, da malattie cardiovascolari, da un sonno insufficiente o da alcuni farmaci, il cervello diventa meno efficiente nell’eliminare le proteine tossiche.
“Molti disturbi che aumentano il rischio di demenza alterano anche i ritmi del sonno del cervello”, ha affermato Nedergaard. “Il nostro lavoro suggerisce che questi potrebbero non essere fenomeni separati. Potrebbero essere collegati attraverso la capacità del cervello di eliminare le scorie durante il sonno”.
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Un potenziale nuovo biomarcatore
L’articolo evidenzia anche la variabilità della frequenza cardiaca, ovvero le sottili variazioni nella tempistica tra i battiti cardiaci, come possibile biomarcatore della salute cerebrale correlata al sonno. I ricercatori hanno scoperto che le fluttuazioni della frequenza cardiaca durante il sonno sembrano strettamente legate agli stessi ritmi neuromodulatori che si verificano nel cervello.
Nedergaard ritiene che questo potrebbe in futuro fornire un metodo non invasivo per monitorare la salute del sistema di smaltimento notturno delle tossine del cervello e potenzialmente identificare le persone a maggior rischio di declino cognitivo prima che compaiano i sintomi.
Fonte: Science