APPROFONDIMENTO

Dormirci sopra

 Sulla funzione del sonno – un comportamento che lascia un animale indifeso e senza l’uso del cervello per un terzo della sua vita – esistono varie ipotesi: il cervello ne approfitta per riequilibrare la propria produzione biochimica, oppure per rifare il pieno di energia, oppure per consolidare i ricordi importanti. Una bella ricerca pubblicata su Science ha appena confermato la terza.

ANNO INTERNAZIONALE DELLA CHIMICA – All’inizio del secolo Giulio Tononi e Chiara Cirelli, dell’università del Wisconsin, hanno scoperto che anche una creatura dotata di pochi neuroni e tre settimane di vita come la Drosophila melanogaster piombava in uno stato incosciente e catatonico per circa otto ore a notte. E’ stato difficile da dimostrare, ma ha rivoluzionato la ricerca ipnologica. Si sono apprese molte cose, per esempio che i moscerini dormono di più e fanno pure la pennichella post-prandiale, che dopo un consumo spinto di alcol (abbonda sulla frutta fermentata) soffrono di postumi più gravi delle moscerine (che s’ubriacano meno spesso) e che dopo una notte di sonni interrotti entrambi i sessi si orientano con più fatica in un dedalo.Tuttavia la maggior parte degli esperimenti comportamentali venivano svolti privando del sonno i poveri moscerini. Questo ha consentito di dedurre che gli effetti negativi della privazione sono all’incirca uguali nei moscerini e negli umani, ma non di capire perché il cervello “staccasse” e smettesse di svolgere il proprio ruolo per un terzo del tempo, cosa che né il cuore né il fegato né altri organi si azzardano a fare.

L’ipotesi rafforzata dai lavori di Tononi & Cirelli è che il cervello si assenti per potare le sinapsi superflue che si sono create durante le esperienze della giornata e per rafforzare i ricordi utili alla sopravvivenza e alla riproduzione, innanzitutto, derivati da quelle esperienze. Più informazioni un animale accumula da sveglio, più ha bisogno di dormire. Come succede ai bambini e ai moscerini fatti vivere in società – dov’è importante ricordare chi fa che cosa – che dormono due volte più a lungo di quelli tenuti in isolamento.  Ma perché imparano dall’esperienza o perché sono meno stressati e di giorno il cervello è più efficiente? All’università del Washington, Jeffrey Donlea e i suoi collaboratori hanno trovato un metodo per capirlo.

Hanno modificato un canale del sodio – la proteina UAS-TrpA1 – per farlo restare sempre aperto, l’hanno iniettato nei neuroni di centinaia di moscerini, e hanno notato che i neuroni continuavano a scaricare elettricità. Inoltre alcuni dei moscerini dormivano molto più a lungo degli altri. Nel loro caso la proteina, risultò dalle analisi post-mortem, era concentrata in una piccola area del cervello (il corpo dorsale a ventaglio) collegata alla memoria e al movimento.

In una seconda tappa, hanno di nuovo modificato la proteina perché restasse aperta solo a 31° C e l’hanno trasferita nel ventaglio dorsale di centinaia di altri moscerini. Quando la temperatura era quella giusta piombavano subito nel sonno, a meno di aver ingerito caffeina, nel qual caso ci mettevano fino a qualche minuto in più. Per svegliarli, bastava una luce intensa o scuoterne la provetta: insomma dormivano normalmente.

La terza tappa è consistita in un classico test di memoria. A moscerini con la proteina allevati in società di 90 per volta, hanno presentato in separata sede dei maschi geneticamente modificati per emettere un odor di femmina. Dopo le prime avances vigorosamente respinte, non ci riprovavano ma solo per alcune ore. Però se dopo aver ricevuto la lezione, venivano messi in provetta a 31° C, si addormentavano subito e in seguito ricordavano quali erano le pseudofemmine e non ci cascavano per vari giorni di fila.

Il test è valido per i moscerini ovviamente (ora che si possono far addormentare a comando si potranno progettare esperimenti nuovi), ma chi ha preparato qualche esame sa che conviene rileggersi gli appunti alla sera.

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