Il sonno profondo fa più che aiutarti a sentirti riposato. Ricostruisce attivamente il corpo, rafforzando i muscoli, supportando la crescita delle ossa e aiutando a bruciare i grassi. Per gli adolescenti, è anche essenziale per raggiungere il pieno potenziale di altezza.
Al centro di tutto questo c’è l’ormone della crescita, che aumenta durante il sonno. Ma gli scienziati si sono a lungo chiesti perché un sonno scarso, specialmente nella fase profonda iniziale nota come sonno non-REM, porti a livelli più bassi di questo ormone fondamentale.
Gli scienziati scoprono il circuito cerebrale che innesca tutto
I ricercatori dell’Università della California, Berkeley, hanno ora scoperto la risposta. In uno studio pubblicato su Cell, hanno mappato i circuiti cerebrali che controllano il rilascio dell’ormone della crescita durante il sonno e hanno identificato un nuovo sistema di feedback che mantiene quei livelli in equilibrio.
Questa scoperta offre una comprensione più chiara di come sonno e ormoni collaborino. Potrebbe anche aprire la strada a nuovi trattamenti per i disturbi del sonno collegati a malattie metaboliche come il diabete, così come a condizioni neurologiche come il Parkinson e l’Alzheimer.
“Le persone sanno che il rilascio di ormone della crescita è strettamente correlato al sonno, ma solo prelevando sangue e controllando i livelli di ormone della crescita durante il sonno”, ha detto il primo autore dello studio, Xinlu Ding, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Neuroscienze dell’UC Berkeley e l’Helen Wills Neuroscience Institute. “In realtà stiamo registrando direttamente l’attività neurale nei topi per capire cosa sta succedendo. Stiamo fornendo un circuito di base su cui lavorare in futuro per sviluppare trattamenti diversi.”
La mancanza di sonno fa più che lasciarti stanco. Poiché l’ormone della crescita aiuta a controllare come il corpo processa zucchero e grassi, un sonno scarso può aumentare il rischio di obesità, diabete e malattie cardiache.
Le regioni cerebrali che guidano l’ormone della crescita
Il sistema alla base di questo processo è sepolto in profondità nell’ipotalamo, una parte antica del cervello condivisa da tutti i mammiferi. Qui, neuroni specializzati rilasciano segnali che attivano o sopprimono l’ormone della crescita.
Due fattori chiave sono l’ormone di rilascio dell’ormone della crescita (GHRH), che stimola il rilascio, e la somatostatina, che lo inibisce. Insieme, coordinano l’attività ormonale durante il ciclo sonno-veglia.
Una volta che l’ormone della crescita entra nel sistema, attiva il locus coeruleus, una regione del tronco encefalico che controlla la vigilanza, l’attenzione e la funzione cognitiva. Le interruzioni in questo ambito sono collegate a una vasta gamma di disturbi neurologici e psichiatrici.
“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,” ha detto Daniel Silverman, borsista post-dottorato dell’UC Berkeley e coautore di uno studio. “Esistono alcune terapie geniche sperimentali in cui si prende di mira un tipo cellulare 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.”
Come le fasi del sonno controllano il rilascio ormonale
Per studiare questo sistema, i ricercatori registrarono l’attività cerebrale nei topi inserendo elettrodi e stimolando i neuroni con la luce. Poiché i topi dormono a brevi intervalli durante il giorno e la notte, hanno fornito una visione dettagliata di come l’ormone della crescita cambia nelle fasi del sonno.
Il team ha scoperto che GHRH e somatostatina si comportano in modo diverso a seconda che il cervello sia in sonno REM o non-REM.
Durante il sonno REM, entrambi gli ormoni aumentano, portando a un aumento dell’ormone della crescita. Durante il sonno non REM, la somatostatina diminuisce mentre il GHRH aumenta più modestamente, continuando a aumentare i livelli ormonali ma in un pattern diverso.
Un sorprendente loop di retroazione nel cervello
I ricercatori hanno anche scoperto un circolo di retroazione che collega l’ormone della crescita alla veglia. Con il proseguire del sonno, l’ormone della crescita si accumula gradualmente e stimola il locus coeruleus, spingendo il cervello verso il risveglio.
Ma c’è un colpo di scena. Quando questa regione cerebrale diventa troppo attiva, può in realtà scatenare sonnolenza, creando un delicato equilibrio tra sonno e vigilanza.
“Questo suggerisce che il sonno e l’ormone della crescita formano un sistema strettamente equilibrato: un sonno troppo poco riduce il rilascio dell’ormone della crescita, e troppo ormone della crescita può a sua volta spingere il cervello verso la veglia”, ha detto Silverman. “Il sonno stimola il rilascio dell’ormone della crescita, e l’ormone della crescita regola la veglia, e questo equilibrio è essenziale per la crescita, riparazione e salute metabolica.”
Perché è importante per il cervello e il corpo
Questo equilibrio fa più che influenzare la crescita fisica. Poiché l’ormone della crescita agisce attraverso sistemi cerebrali che controllano la vigilanza, può anche influenzare quanto chiaramente pensi e quanto ti senti concentrato.
“L’ormone della crescita non solo ti aiuta a costruire muscoli e ossa e a ridurre il tessuto adiposo, ma può anche avere benefici cognitivi, favorendo il livello complessivo di eccitazione al risveglio,” ha dichiarato Ding.
Finanziamento e Team di Ricerca
La ricerca è stata finanziata dall’Howard Hughes Medical Institute (HHMI) e dal fondo Pivotal Life Sciences Chancellor’s Chair. Yang Dan detiene la Centrali Cattedra del Cancelliere delle Scienze della Vita in Neuroscienze. Lo studio ha incluso anche collaboratori della UC Berkeley e della Stanford University.
by 