Cosa succede quando sogniamo? Le mosse che il cervello mette in atto dal momento in cui una persona si addormenta è un tema al quale si sono dedicati diversi gruppi di scienziati. Uno studio svizzero appena pubblicato su Current Biology si concentra sulla fase Rem e descrive una pagina inedita sulle riorganizzazioni che avvengono. Quanto scoperto potrebbe spiegare parzialmente come facciano alcune persone ad avere un sonno “a prova di bomba” che consente loro di dormire anche in presenza di rumori invadenti dall’esterno, complice una sorta di switch della mente.
Il team guidato da Marzia De Lucia (Dipartimento di Neuroscienze cliniche dell’ospedale universitario Chuv e Facoltà di Biologia e Medicina dell’università di Losanna), in collaborazione con Sophie Schwartz, professoressa dell’università di Ginevra, ha infatti mostrato come il cervello riorganizzi progressivamente il modo in cui elabora le informazioni sensoriali durante il passaggio dalla veglia al sonno Rem.
Cosa succede nella fase Rem
Il sonno, evidenziano gli esperti, non isola il cervello dal mondo esterno, influenza piuttosto il modo in cui bilancia l’elaborazione di diversi tipi di informazioni sensoriali. Mentre ci addormentiamo ed entriamo nella fase Rem, i segnali provenienti dal mondo esterno diminuiscono gradualmente, mentre quelli provenienti dal nostro corpo vengono preservati o addirittura amplificati. E’ come se si verificasse una disconnessione ma senza scollegare del tutto la spina. Costantemente bombardato da stimoli provenienti sia dall’ambiente che dal nostro corpo, il cervello è un maestro nell’integrare i segnali, illustrano gli autori del lavoro. Ciò che rimane un mistero per i neuroscienziati è il meccanismo preciso che permette alla nostra mente di selezionare, dare priorità e combinare tutte queste informazioni, e ancor più misterioso è come questo processo cambi quando passiamo da uno stato di coscienza all’altro, ad esempio dalla veglia al sonno.
“Il sonno Rem offre un contesto ideale per affrontare la questione”, osserva Jacinthe Cataldi, una delle prime autrici dello studio. “Sebbene l’attività neurale” in questa fase “presenti alcune analogie con quella del cervello in stato di veglia, il sonno Rem è caratterizzato da una profonda disconnessione dal mondo esterno”. Questa disconnessione comporta una soglia di eccitazione più elevata: le informazioni sensoriali provenienti dall’ambiente hanno maggiori difficoltà a raggiungere il cervello, che tuttavia continua a elaborare altri tipi di segnali. Il sonno Rem non è tuttavia uno stato uniforme. Si alterna costantemente tra due fasi: Rem tonico e Rem fasico. E’ durante questa seconda fase che compaiono i movimenti oculari rapidi, da cui deriva il nome (Rapid Eye Movement). Il Rem fasico è inoltre caratterizzato da brevi contrazioni muscolari e da ritmi cardiaci e respiratori più variabili. Le due fasi differiscono anche per il grado di disconnessione sensoriale: la sensibilità agli stimoli esterni diminuisce progressivamente dalla veglia al sonno Rem tonico e fino al sonno Rem fasico, dove raggiunge il suo livello minimo.
“Noi – spiega Andria Pelentritou, coautrice principale dello studio – abbiamo sfruttato questa ben nota transizione graduale per confrontare la risposta neurale agli stimoli uditivi esterni con la risposta agli input interni, in questo caso i battiti cardiaci”.
“Il cervello rivolge il proprio ascolto verso l’interno”
La ricerca, svolta monitorando attraverso elettroencefalogramma (Eeg) la risposta cerebrale di 25 volontari, ha evidenziato come il passaggio dalla sveglia al sonno Rem comporti uno spostamento del focus cerebrale. All’aumentare del grado di disconnessione dai suoni dell’ambiente circostante, la risposta neurale ai battiti del cuore diventa via via più marcata.
“Non si tratta di una soppressione globale degli stimoli – spiega la coordinatrice dello studio, Marzia De Lucia – bensì di un cervello che rivolge il proprio ascolto verso l’interno”. A partire da questa scoperta, i ricercatori hanno sviluppato un indice ‘audio-cardiaco’, in grado di misurare quale tipo di segnale il cervello stia elaborando in modo prioritario. La nuova metrica potrebbe rivelarsi fondamentale non solo per comprendere i meccanismi del sonno, ma anche in ambito clinico: secondo gli autori, l’indice potrà fungere da marcatore per valutare e distinguere stati di coscienza alterata o complessi da diagnosticare, come il coma o lo stato di minima coscienza.