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← Un motivo in più per avere un sonno notturno ristoratore

Il cervello utilizza un quarto di tutta la scorta di energia del corpo, ma rappresenta solo circa il due per cento della sua massa. Allora, come riceve, e soprattutto, come si libera di sostanze nutrienti vitali? Una nuova ricerca suggerisce che ha a che fare con il sonno .

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Showing Revision 11 created 12/29/2014 by Anna Cristiana Minoli.

  1. Sonno.

  2. Qualcosa in cui spendiamo circa un terzo
    della nostra vita,
  3. ma qualcuno di noi capisce veramente
    di cosa si tratti?
  4. Duemila anni fa, Galeno,

  5. uno dei ricercatori medici più prominenti
  6. del mondo antico,
  7. prospettò che mentre siamo svegli,
  8. la forza motrice del nostro cervello,
    il suo succo,
  9. fluirebbe verso tutte le parti del corpo,
  10. animandole ma prosciugando il cervello,
  11. e pensava che dormendo,
  12. tutta questa umidità che riempiva
    il resto del corpo
  13. sarebbe risalita,
  14. reidratando il cervello
  15. e rinnovando la mente.
  16. Ora, questo a noi sembra
    completamente ridicolo,
  17. ma Galeno stava solo tentando di spiegare
  18. qualcosa riguardo il sonno
  19. con cui noi abbiamo a che fare
    ogni giorno.
  20. Sappiamo tutti per esperienza
  21. che dormire ci schiarisce la mente,
  22. e che non dormire,
  23. ci lascia la mente torbida.
  24. Però anche se sappiamo
    molto di più ora sul sonno
  25. che ai tempi di Galeno,
  26. ancora non abbiamo capito perché dormire,
  27. tra tutte le nostre attività,
    ha questa incredibile
  28. funzione ristoratrice per la mente.
  29. Quindi oggi voglio parlarvi

  30. di alcune ricerche recenti
  31. che possono gettare nuova luce
    su questa questione.
  32. Abbiamo scoperto che il sonno
    può essere effettivamente
  33. una sorta di elegante stratagemma
  34. ad alcune delle esigenze basilari
    del cervello,
  35. un modo unico con il quale il cervello
  36. soddisfa le elevate esigenze
    e gli stretti margini
  37. che lo distingue da tutti gli altri
    organi del corpo.
  38. Quasi tutta la biologia
    che osserviamo

  39. può essere pensata
    come una serie di problemi
  40. e le soluzioni corrispondenti,
  41. e il primo problema che ogni organo
    deve risolvere
  42. è la scorta continua di nutrienti
    per alimentare
  43. tutte le cellule del corpo.
  44. Nel cervello, questo è particolarmente
    critico;
  45. la sua intensa attività elettrica consuma
  46. un quarto di tutta la scorta
    di energia del corpo,
  47. anche se il cervello rappresenta
  48. solo circa il due per cento
    della massa corporea totale.
  49. Quindi il sistema circolatorio
  50. risolve il problema della consegna
    dei nutrienti
  51. inviando i vasi sanguigni
    per fornire nutrienti
  52. e ossigeno ad ogni angolo
    del nostro corpo.
  53. Si può effettivamente vedere
    in questo video.

  54. Qui vediamo vasi sanguigni
  55. nel cervello di un topo vivo.
  56. I vasi sanguigni formano
    una rete complessa
  57. che occupa l'intero volume del cervello.
  58. Iniziano dalla superficie del cervello
  59. e poi si riversano nel tessuto stesso,
  60. e mentre si diffondono,
    forniscono nutrienti
  61. e ossigeno ad ogni cellula del cervello.
  62. Ora, così come ogni cellula richiede

  63. nutrienti per alimentarsi,
  64. ogni cellula produce anche
    rifiuti come sottoprodotto ,
  65. e la rimozione di questo scarto
  66. è il secondo prolema fondamentale
  67. che ogni organo deve risolvere.
  68. Questo diagramma mostra
    il sistema linfatico del corpo,
  69. che si è evoluto per soddisfare
    questa esigenza.
  70. Si tratta di una seconda
    rete parallela di vasi
  71. che si estende in tutto il corpo.
  72. Prende proteine e altri rifiuti
  73. dagli spazi tra le cellule,
  74. li raccoglie, e poi li scarica nel sangue
  75. in modo che possano essere smaltiti.
  76. Ma se guardate da vicino il diagramma

  77. vedrete qualcosa
  78. che non torna.
  79. Dunque, se facessimo zoom
    nella testa di questo ragazzo,
  80. una delle cose che si vedrebbero
  81. è che non vi sono
    vasi linfatici nel cervello.
  82. Ma questo non ha tanto senso, vero?
  83. Voglio dire, il cervello è questo organo
    intensamente attivo
  84. che produce una corrispondente
    quantità di rifiuti
  85. che devono essere
    efficacemente smaltiti.
  86. Tuttavia, mancano vasi linfatici,
    ciò significa che
  87. l'approccio che il resto del corpo prende
  88. per smaltire i suoi rifiuti
  89. non funziona nel cervello.
  90. Allora, come risolve il cervello

  91. il suo problema
    di smaltimento dei rifiuti?
  92. Questa domanda apparentemente banale
  93. è dove il nostro gruppo
    è intervenuto in questa storia,
  94. e ciò che abbiamo trovato
  95. quando ci siamo immersi nel cervello,
  96. giù tra i neuroni e i vasi sanguigni,
  97. è stato che la soluzione del cervello
  98. al problema dello smaltimento dei rifiuti,
  99. era davvero inaspettata.
  100. Era geniale,
  101. ma anche bella.
  102. Lasciate che vi parli di ciò
    che abbiamo scoperto.
  103. Il cervello ha questa grande pozza

  104. di un fluido pulito, chiaro,
    chiamato liquido cerebrospinale.
  105. Lo chiamiamo CSF.
  106. Il CSF riempie lo spazio che circonda il
    cervello,
  107. e i rifiuti dentro il cervello
  108. si fanno strada fuori dal CSF,
  109. che viene scaricato,
    insieme ai rifiuti, nel sangue.
  110. Quindi, in questo modo,
    suona un po' come
  111. il sistema linfatico, giusto?
  112. Ma la cosa interessante
    è che il liquido e i rifiuti
  113. dall'interno del cervello,
  114. non percorrono il loro cammino
    in modo casuale
  115. verso queste pozze di CSF.
  116. Invece, vi è una rete specializzata
    di tubature
  117. che organizza e facilita questo processo.
  118. Potete vederlo in questi video.
  119. Qui, abbiamo di nuovo
    un'immagine del cervello
  120. di topi viventi.
  121. L'immagine alla vostra sinistra mostra
  122. cosa succede nella superficie cerebrale,
  123. e l'immagine alla vostra destra mostra
  124. cosa succede sotto la superficie
  125. all'interno del tessuto stesso.
  126. Abbiamo etichettato
    i vasi sanguigni in rosso,
  127. e il CSF che circonda il cervello
  128. in verde.
  129. La cosa sorprendente per noi
  130. era che il fluido fuori dal cervello,
  131. non rimaneva all'esterno.
  132. Invece, il CSF veniva pompato
    nuovamente all'interno
  133. e attraverso il cervello
  134. lungo i bordi dei vasi sanguigni,
  135. e così mentre fluiva nel cervello
  136. lungo i bordi di questi vasi,
  137. contribuiva a sgomberare,
  138. per pulire i rifiuti dagli spazi
  139. tra le cellule del cervello.
  140. Se ci pensate,
  141. utilizzare i bordi dei vasi sanguigni
    in questo modo
  142. è uno stratagemma davvero intelligente.
  143. perché il cervello è racchiuso
  144. in un teschio rigido
  145. ed è pieno di cellule,
  146. pertanto non vi è
    spazio libero all'interno
  147. per un intero secondo gruppo di vasi
    come il sistema linfatico.
  148. Eppure i vasi sanguigni,
  149. si estendono
    dalla superficie del cervello
  150. fino a raggiungere ogni singola cellula
    del cervello,
  151. il che significa che il liquido
  152. che viaggia lungo i bordi
    di questi vasi sanguigni
  153. può accedere facilmente
    all'intero volume del cervello,
  154. quindi è questo modo davvero intelligente
  155. di riutilizzare una serie di vasi,
    i vasi sanguigni,
  156. per prendere in consegna
    e sostituire la funzione
  157. di una seconda serie di vasi,
    i vasi linfatici,
  158. e fare in modo
    che non ne abbiamo il bisogno.
  159. La cosa sorprendente è
    che nessun altro organo
  160. ha questo approccio
  161. per smaltire i rifiuti dallo spazio
    tra le proprie cellule.
  162. È una soluzione unica al cervello.
  163. Ma la nostra scoperta più soprendente

  164. è stata che tutto questo,
  165. tutto quello che vi ho appena raccontato,
  166. con tutti questi liquidi che scorrono
    attraverso il cervello,
  167. accade solo nel cervello addormentato.
  168. Qui, il video sulla sinistra
  169. mostra quanto CSF si sta muovendo
  170. attraverso il cervello di un topo vivo
    mentre è sveglio.
  171. Quasi niente.
  172. Tuttavia nello stesso animale,
  173. se solo aspettiamo un po'
    finché va a dormire,
  174. vediamo che il CSF
  175. scorre attraverso il cervello,
  176. e abbiamo scoperto che allo stesso tempo
  177. quando il cervello si addormenta,
  178. le cellule cerebrali stesse
    sembrano ridursi,
  179. creando degli spazi tra di loro,
  180. permettendo al liquido di attraversarle
  181. e permettendo di ripulire i rifiuti.
  182. Quindi sembra che Galeno potesse essere

  183. sulla strada giusta quando scrisse
  184. del liquido che scorre nel cervello
  185. quando arriva il sonno.
  186. La nostra ricerca, 2000 anni dopo,
  187. suggerisce che
  188. quando il cervello è sveglio
  189. ed è impegnato al massimo,
  190. non si occupa
    dello smaltimento dei rifiuti
  191. dagli spazi tra le cellule
    fino a più tardi,
  192. e allora, quando va a dormire
  193. e non è impegnato,
  194. si sposta in una sorta
    di modalità di pulizia
  195. per pulire i rifiuti
  196. dagli spazi tra le sue cellule,
  197. i rifiuti che ha accumulato
    durante la giornata.
  198. Quindi è un po' come voi o io:
  199. accumuliamo le faccende domestiche
    durante la settimana
  200. quando non c'è tempo per farle,
  201. e poi recuperiamo il ritardo
    su tutta la pulizia da fare
  202. quando arriva il fine settimana.
  203. Ho parlato molto
    dello smaltimento dei rifiuti,

  204. ma non ho specificato
  205. i tipi di rifiuti
  206. che il cervello deve smaltire
  207. durante il sonno per rimanere
    in buona salute.
  208. Lo scarto su cui studi recenti
  209. si sono incentrati è beta-amiloide,
  210. che è una proteina prodotta
    continuamente dal cervello.
  211. Ora il mio sta facendo beta-amiloide
  212. e anche il vostro.
  213. Ma in pazienti con il morbo di Alzheimer,
  214. il beta-amiloide si accumula e si deposita
  215. negli spazi tra le cellule del cervello,
  216. invece di essere smaltito via
    come dovrebbe essere,
  217. ed è questo accumulo di beta-amiloide
  218. che si pensa possa essere
    uno dei passi chiave
  219. nello sviluppo di questo terribile morbo.
  220. Così abbiamo misurato la velocità
    di smaltimento di beta-amiloide
  221. dal cervello quando è sveglio
  222. rispetto a quando è addormentato,
  223. e abbiamo scoperto che in effetti,
  224. lo smaltimento di beta-amiloide
  225. è molto più rapido nel cervello
    addormentato.
  226. Quindi se dormire,

  227. è parte della soluzione del cervello
  228. al problema dello smaltimento dei rifiuti,
  229. allora questo può cambiare drasticamente
    il nostro modo di pensare
  230. il rapporto tra il sonno,
  231. il beta-amiloide e il morbo di Alzheimer.
  232. Una serie di studi clinici recenti
  233. suggerisce che tra i pazienti
  234. che non hanno ancora sviluppato
    il morbo di Alzheimer,
  235. il peggioramento della qualità
    e durata del sonno
  236. è associato a una maggiore quantità
  237. di accumulo di beta-amiloidi nel cervello,
  238. e mentre è importante sottolineare
  239. che questi studi non provano
  240. che la mancanza o scarsità di sonno
  241. causino il morbo di Alzheimer,
  242. suggeriscono che le carenze del cervello
  243. nel mantenere la sua casa pulita
  244. smaltendo rifiuti come i beta-amiloide
  245. potrebbe contribuire allo sviluppo
  246. di malattie come l'Alzheimer.
  247. Quindi questa ricerca ci dice

  248. che l'unica cosa che tutti voi
  249. sapevate già sul sonno,
  250. che anche Galeno aveva capito sul sonno,
  251. che rinfresca e schiarisce la mente,
  252. può essere una parte importante
  253. della funzione del cervello.
  254. Voi ed io andiamo a dormire
  255. ogni singola notte,
  256. ma il nostro cervello non riposa mai.
  257. Mentre il nostro corpo è disteso
  258. e la nostra mente vaga
    da qualche parte tra i sogni,
  259. l'elegante macchinario del cervello
  260. lavora sodo
  261. nella pulizia e manutenzione
  262. di questa macchina
    incredibilmente complessa.
  263. Come le faccende domestiche:
  264. un lavoro sporco e ingrato,
  265. ma importante anche lui.
  266. A casa, se smettete di pulire la cucina
  267. per un mese,
  268. la vostra casa diventerà
    completamente invivibile
  269. molto rapidamente.
  270. Ma nel cervello, le conseguenze
  271. di restare indietro possono essere
    molto maggiori
  272. dell'imbarazzo per il bancone sporco,
  273. perché quando si tratta
    di pulire il cervello,
  274. è proprio la salute e funzionalità
  275. della mente e del corpo che sono in gioco,
  276. per questo comprendere queste
  277. funzioni basilari
    di pulizia del cervello oggi
  278. può essere fondamentale
    per prevenire e curare
  279. malattie della mente domani.
  280. Grazie.
  281. (Applausi)