L’optogenetica, una tecnica di ricerca innovativa che utilizza la luce per influenzare le cellule, sta permettendo ai neuroscienziati di capire sempre meglio come ci addormentiamo. Gero Miesenböck, direttore del Centre for Neural Circuits and Behaviour dell’Università di Oxford, ha usato questa tecnica sul moscerino della frutta, per trovare l’interruttore che dice al cervello di addormentarsi. Miesenböck è considerato il ‘papà’ dell’optogenetica, ed è stato il primo a utilizzare la luce per controllare l’attività cerebrale. Semplicemente ‘illuminando’ il cervello, gli scienziati possono oggi accendere o spegnere gruppi di cellule nervose ed esaminare come i circuiti cerebrali comunicano elettricamente gli uni con gli altri, il tutto direttamente negli animali vivi e in tempo reale.
Oggi, durante una conferenza tenuta da alcuni vincitori del Brain Prize 2013 all’interno del Forum europeo delle Neuroscienze in corso a Milano, Miesenböck ha raccontato come l’optogenetica può essere applicata alla comprensione dei meccanismi che regolano il sonno. Con il suo gruppo di ricerca, ha scoperto che nei moscerini della frutta esistono specifiche cellule cerebrali che regolano l’addormentamento: la loro semplice attivazione provoca sonnolenza. E probabilmente cellule simili esistono anche nel nostro cervello. Attivando con le tecniche dell’optogenetica i gruppi di neuroni legati al sonno, i moscerini cadevano immediatamente addormentati. Miesenböck e colleghi hanno scoperto un gene cruciale per il corretto funzionamento di questi neuroni: la sua mutazione causava nei moscerini insonnia o disturbi del sonno, con conseguenti deficit di memoria o apprendimento. Proprio come accade a noi quando passiamo un’intera notte svegli. I ricercatori suggeriscono che i neuroni del sonno siano elementi fondamentali di un sistema chiamato ‘omeostasi del sonno’. “In linea di principio, il sonno fa una cosa simile ai termostati che abbiamo a casa – dice Miesenböck – un termostato misura la temperatura delle stanze e accende il riscaldamento se fa troppo freddo. L’omeostasi del sonno misura per quanto tempo siamo stati svegli, e ci fa addormentare se abbiamo superato i nostri limiti”. Nelle situazioni normali, se si accumula un ‘debito di sonno’ interviene questo meccanismo di omeostasi; ma nei moscerini della frutta i cui geni responsabili del sonno vengono disattivati, ecco che si verificano episodi di insonnia. Secondo Miesenböck, questa scoperta aiuta a comprendere i meccanismi di regolazione del sonno in generale. “Osservando come la privazione di sonno agisce sul cervello, possiamo trovare nuovi modi per favorire un corretto funzionamento di questo meccanismo fondamentale” ,assicura. Le tecniche dell’optogenetica potrebbero così fornire nuovi strumenti non solo per capire come il cervello regola il processo di addormentamento, ma anche per migliorare gli attuali trattamenti dei disturbi del sonno.
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