Dormire bene la notte fa molto di più che farci sentire semplicemente riposati il mattino seguente. Durante le fasi di sonno profondo, il nostro corpo rilascia l’ormone della crescita, un potente messaggero chimico fondamentale per costruire i muscoli, rafforzare le ossa e regolare il metabolismo dei grassi. Per i più giovani, ottenere un riposo sufficiente risulta ancora più decisivo, poiché questo ormone gioca un ruolo chiave nel far loro raggiungere il massimo potenziale di altezza. Gli scienziati sanno da tempo che un riposo insufficiente interferisce con la produzione di questa sostanza chimica vitale. Eppure, il meccanismo esatto attraverso cui il cervello controlla l’intero processo è rimasto a lungo un grande mistero della biologia, in particolare durante il sonno non-REM, la fase più profonda e ristoratrice che domina la 1ª parte di ogni nostra nottata.
Il doppio filo tra riposo e ormoni
I ricercatori della University of California di Berkeley hanno svelato i circuiti cerebrali alla base di questa relazione. In uno studio pubblicato sulla rivista Cell, il team ha identificato i neuroni che regolano il rilascio dell’ormone della crescita durante il sonno, scoprendo un sistema di feedback precedentemente sconosciuto. La scoperta rivela che la relazione funziona in entrambe le direzioni. Il sonno stimola la produzione dell’ormone della crescita, e a sua volta questo invia segnali al cervello che influenzano il momento in cui ci svegliamo.
Come dichiara Xinlu Ding, autrice principale dello studio, “Le persone sanno che il rilascio dell’ormone della crescita è strettamente correlato al sonno, ma solo prelevando il sangue e controllando i livelli dell’ormone della crescita durante il sonno“. Aggiunge poi la scienziata: “Stiamo effettivamente registrando direttamente l’attività neurale nei topi per vedere cosa sta succedendo. Stiamo fornendo un circuito di base su cui lavorare in futuro per sviluppare diversi trattamenti“.
L’importanza del sonno per metabolismo e salute
L’ormone della crescita aiuta il corpo a regolare l’uso del grasso immagazzinato e influenza i livelli di zucchero nel sangue. Quando il riposo viene costantemente interrotto, la regolazione di questo ormone ne risente, contribuendo a un aumento del rischio di obesità, diabete e malattie cardiovascolari. Per capire come il cervello coordina questi processi, gli esperti si sono concentrati sull’ipotalamo. All’interno di questa regione, hanno esaminato i neuroni che producono l’ormone di rilascio dell’ormone della crescita e 2 tipi distinti di neuroni che producono somatostatina. Questi messaggeri chimici hanno funzioni opposte, aiutando a controllare quanto ormone entra nel flusso sanguigno.
I ricercatori hanno anche indagato come l’ormone della crescita influenzi il locus coeruleus, un’area del tronco encefalico coinvolta nell’attenzione e nell’esplorazione. Daniel Silverman, coautore dello studio, spiega in merito: “Comprendere il circuito neurale per il rilascio dell’ormone della crescita potrebbe alla fine indicare nuove terapie ormonali per migliorare la qualità del sonno o ripristinare il normale equilibrio dell’ormone della crescita“. Il ricercatore precisa inoltre: “Ci sono alcune terapie geniche sperimentali in cui si prende di mira un tipo di cellula specifico. Questo circuito potrebbe essere una nuova maniglia per cercare di ridurre l’eccitabilità del locus coeruleus, di cui non si è mai parlato prima“.
La mappa del circuito cerebrale nei topi
La ricerca, condotta nel laboratorio della professoressa Yang Dan, ha utilizzato topi con elettrodi impiantati nel cervello. Registrando l’attività neurale e stimolando neuroni specifici con la luce, il team ha osservato come le diverse parti del sistema rispondessero. Durante il sonno REM, l’attività che coinvolge i 2 messaggeri chimici opposti aumenta di pari passo. Durante il sonno non-REM, invece, l’attività della somatostatina diminuisce, riducendo la sua influenza inibitoria e favorendo il rilascio ormonale.
La scoperta più sorprendente ha riguardato proprio la natura bilaterale del processo. Man mano che l’ormone della crescita si accumula durante il sonno, stimola i neuroni nel locus coeruleus, favorendo il passaggio verso la veglia. A tal proposito, Silverman afferma: “Questo suggerisce che il sonno e l’ormone della crescita formano un sistema strettamente bilanciato: troppo poco sonno riduce il rilascio dell’ormone della crescita, e troppo ormone della crescita può a sua volta spingere il cervello verso la veglia“. Conclude poi spiegando: “Il sonno guida il rilascio dell’ormone della crescita, e l’ormone della crescita retroagisce per regolare la veglia, e questo equilibrio è essenziale per la crescita, la riparazione e la salute metabolica“.
I benefici per la nostra mente
Il sistema di feedback appena identificato possiede implicazioni che vanno oltre la crescita fisica e il metabolismo. Poiché il locus coeruleus aiuta a regolare l’attenzione e la funzione cognitiva, l’influenza dell’ormone della crescita su questa regione suggerisce un ruolo vitale nel funzionamento del cervello dopo il risveglio. La ricercatrice Xinlu Ding sintetizza perfettamente il concetto: “L’ormone della crescita aiuta a costruire i muscoli e le ossa e a ridurre il tessuto adiposo, e potrebbe avere anche benefici cognitivi, promuovendo il livello di eccitazione generale quando ci si sveglia“.
L’identificazione di queste cellule cerebrali e dei percorsi di segnalazione getta le basi per esplorare nuove cure destinate a chi soffre di disturbi del sonno legati a malattie metaboliche o patologie neurologiche, dal morbo di Parkinson al morbo di Alzheimer. Il riposo si conferma così un processo attivo e minuziosamente coordinato, in cui ormoni e circuiti neurali comunicano costantemente per mantenere in salute l’intero organismo.