Il sonno si è evoluto prima del cervello. Le idre sono una prova vivente

L’idra è una semplice creatura. Lungo meno di mezzo pollice, il suo corpo tubolare ha un piede a un’estremità e una bocca all’altra. Il piede si aggrappa a una superficie sott’acqua, una pianta o una roccia, forse, e la bocca, circondata da tentacoli, intrappola le pulci d’acqua che passano. Non ha un cervello, e nemmeno molto sistema nervoso.

E ancora, nuovi spettacoli di ricerca, dorme. Studi condotti da un team in Corea del Sud e Giappone hanno dimostrato che l’idra cade periodicamente in uno stato di riposo che soddisfa i criteri essenziali per il sonno.

A prima vista, potrebbe sembrare improbabile. Per più di un secolo, i ricercatori che studiano il sonno hanno cercato il suo scopo e la sua struttura nel cervello. Hanno esplorato le connessioni del sonno con memoria e apprendimento. Hanno numerato i circuiti neurali che ci spingono in un sonno ignaro e ci tirano fuori da esso. Hanno registrato i cambiamenti rivelatori nelle onde cerebrali che segnano il nostro passaggio attraverso le diverse fasi del sonno e hanno cercato di capire cosa li guida. Montagne di ricerca ed esperienza quotidiana delle persone attestano il sonno umano connessione al cervello.

Ma è emerso un contrappunto a questa visione del sonno incentrata sul cervello. I ricercatori hanno notato che le molecole prodotte da muscoli e alcuni altri tessuti al di fuori del sistema nervoso può regolare il sonno. Il sonno influenza il metabolismo in modo pervasivo nel corpo, suggerendo che la sua influenza non è esclusivamente neurologica. E un corpo di lavoro che sta crescendo silenziosamente ma costantemente per decenni ha dimostrato che organismi semplici con sempre meno cervello trascorrono molto tempo facendo qualcosa che assomiglia molto al sonno. A volte il loro comportamento è stato classificato solo come “simile al sonno”, ma man mano che vengono scoperti più dettagli, è diventato sempre meno chiaro il motivo per cui tale distinzione è necessaria.

Sembra che le creature semplici, inclusa, ora, l’idra senza cervello, possano dormire. E l’intrigante implicazione di questa scoperta è che il ruolo originale del sonno, sepolto miliardi di anni indietro nella storia della vita, potrebbe essere stato molto diverso dalla concezione umana standard di esso. Se il sonno non richiede un cervello, allora potrebbe essere un fenomeno profondamente più ampio di quanto supponessimo.

Riconoscere il sonno

Il sonno non è la stessa cosa del letargo, o del coma, o dell’ubriachezza o di qualsiasi altro stato di quiescenza, scrisse lo scienziato del sonno francese Henri Piéron nel 1913. Sebbene tutti comportassero un’assenza di movimento superficialmente simile, ciascuno aveva qualità distintive e quell’interruzione quotidiana del la nostra esperienza cosciente è stata particolarmente misteriosa. Andare senza di essa rendeva una persona annebbiata, confusa, incapace di pensare con chiarezza. Per i ricercatori che volevano saperne di più sul sonno, sembrava essenziale capire cosa faceva al cervello.

E così, a metà del XX secolo, se volevi studiare il sonno, diventavi un esperto lettore di elettroencefalogrammi, o EEG. L’applicazione di elettrodi su esseri umani, gatti o ratti ha permesso ai ricercatori di dire con apparente precisione se un soggetto stava dormendo e in quale fase del sonno si trovava. Questo approccio ha prodotto molte intuizioni, ma ha lasciato un pregiudizio nella scienza: quasi tutto ciò che abbiamo imparato sul sonno provenivano da animali che potevano essere dotati di elettrodi e le caratteristiche del sonno erano sempre più definite in termini di attività cerebrale ad essi associata.

questo frustrato Irene Tobler, un fisiologo del sonno che lavorava all’Università di Zurigo alla fine degli anni ’70, che aveva iniziato a studiare il comportamento degli scarafaggi, curioso di sapere se gli invertebrati come gli insetti dormono come fanno i mammiferi. Avendo letto Piéron e altri, Tobler sapeva che il sonno poteva essere definito anche dal punto di vista comportamentale.

Ha distillato una serie di criteri comportamentali per identificare il sonno senza l’EEG. Un animale addormentato non si muove. È più difficile svegliarsi di uno che sta semplicemente riposando. Può assumere una posa diversa rispetto a quando è sveglio, oppure può cercare un luogo specifico per dormire. Una volta risvegliato si comporta normalmente piuttosto che pigramente. E Tobler ha aggiunto un suo criterio, tratto dal suo lavoro con i topi: un animale addormentato che è stato disturbato in seguito dormirà più a lungo o più profondamente del solito, un fenomeno chiamato omeostasi del sonno.

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