Anche dopo decenni di ricerca, il motivo esatto per cui dormiamo rimane uno dei misteri più duraturi e intriganti nella scienza della salute. Per cercare di andare a fondo di questa domanda, gli esperti analizzano come funziona il sonno e cosa succede quando non dormiamo abbastanza.

Gli studi dimostrano che il sonno è incredibilmente complesso e ha effetti su praticamente tutti i sistemi del corpo. Più parti del cervello sono coinvolte nei processi di produzione di ormoni e sostanze chimiche che regolano il sonno e la veglia.

Mentre c’è ancora molto da imparare sulla complessità di come funziona il sonno, la ricerca esistente fa luce sulla meccanica di ciò che accade nel cervello e nel corpo durante il sonno. Questa conoscenza rivela come il sonno è collegato a numerosi elementi di salute fisica, emotiva e mentale e fornisce informazioni su come le persone possono dormire meglio.

Cosa succede quando dormi?

Entro un minuto dopo essersi addormentati, cambiamenti notevoli iniziano a influenzare sia il cervello che il corpo. La temperatura corporea diminuisce,l’attività cerebrale diminuisce e anche la frequenza cardiaca e la respirazione rallentano. Non sorprende che il dispendio energetico del corpo sia inferiore durante il sonno.

È importante riconoscere, tuttavia, che ciò che accade durante il sonno è dinamico. Nel corso di una notte, in realtà progredisci attraverso più cicli di sonno, ognuno dei quali dura tra 70 e 120 minuti ed è composto da fasi di sonno separate. Queste fasi del sonno sono fondamentali per come funziona il sonno.

Quali sono le fasi del sonno?

Ci sono quattro fasi del sonno divise in due categorie. Le prime tre fasi rientrano nella categoria del sonno non REM (rapid eye movement). Il quarto stadio è il sonno REM.

In stage 1, hai appena assopito e ha iniziato la transizione alla fase 2, che comporta un ulteriore rallentamento dell’attività nel cervello e nel corpo. È molto più facile essere svegliati durante queste prime fasi del ciclo del sonno.

La fase 3 è la parte più profonda del sonno NREM. In questa fase, i muscoli e il corpo si rilassano ancora di più, e le onde cerebrali mostrano un chiaro modello di attività rallentata che è marcatamente diverso dal risveglio dell’attività cerebrale. Si ritiene che il sonno profondo svolga un ruolo importante nel recupero del corpo e nel pensiero e nella memoria efficaci.

La fase 4 è l’unica fase del sonno REM. Durante questo periodo, l’attività cerebrale aumenta in modo significativo e la maggior parte del corpo, ad eccezione degli occhi e dei muscoli respiratori, sperimenta una paralisi temporanea. Anche se i sogni possono accadere durante qualsiasi fase, il sogno più intenso avviene durante il sonno REM.

Si ritiene che la fase di sonno REM sia essenziale per il cervello, consentendo funzioni chiave come la memoria e l’apprendimento. Come la notte va avanti, è normale trascorrere una maggiore percentuale di tempo nel sonno REM con la maggior parte di esso che si verificano nella seconda metà della notte.

La struttura delle fasi e dei cicli del sonno di una persona è nota come la loro architettura del sonno. Mentre il sonno profondo e il sonno REM comportano cambiamenti più profondi nei livelli di attività, gli esperti ritengono che ogni fase abbia un ruolo in un’architettura del sonno sano che genera un sonno di qualità.

In che modo il corpo regola il sonno?

Il corpo regola il sonno con due fattori chiave: l’omeostasi sonno-veglia e il sistema di allarme circadiano.

• Omeostasi sonno-veglia. Questo termine tecnico descrive qualcosa che la maggior parte di noi conosce implicitamente per esperienza: più a lungo sei sveglio, più senti il bisogno di dormire. Questo è a causa dell’unità di sonno omeostatico, il sistema autoregolante del corpo in cui la pressione per dormire si accumula in base a quanto tempo sei stato sveglio. Questa stessa unità ti fa dormire più a lungo o più profondamente dopo un periodo di sonno insufficiente.
• Il sistema di allarme circadiano. Parte dell’orologio biologico del tuo corpo, i ritmi circadiani durano circa 24 ore e svolgono un ruolo centrale in numerosi processi biologici, incluso il sonno. L’esposizione alla luce è la più grande influenza sui ritmi circadiani, incoraggiando la veglia durante il giorno e la sonnolenza notturna.

Questi due fattori influenzano direttamente quanto il tuo corpo sente il bisogno di dormire, riflettendo il tuo orologio biologico, l’ora del giorno, l’esposizione alla luce e quanto tempo sei stato sveglio.

Inoltre, una vasta gamma di fattori esterni può influenzare l’omeostasi sonno-veglia e il sistema di allarme circadiano. Ad esempio, lo stress o la fame possono interrompere il normale processo per la regolazione del sonno. L’assunzione di caffeina o l’esposizione alla luce da dispositivi elettronici sono altri esempi di come le scelte comportamentali possono alterare i sistemi sottostanti del corpo per la gestione del sonno.

Questi processi multiformi sono gestiti da diverse parti del cervello tra cui l’ipotalamo, il talamo, la ghiandola pineale, il proencefalo basale, il mesencefalo, il tronco cerebrale, l’amigdala e la corteccia cerebrale. Il fatto che così tante parti del cervello siano coinvolte nella veglia e nel sonno, comprese le fasi del sonno, è un’ulteriore dimostrazione della complessità biologica del sonno.

Quali sostanze chimiche e ormoni regolano il sonno?

Numerosi prodotti chimici e ormoni sono coinvolti nella meccanica dell’omeostasi sonno-veglia e del sistema di allarme circadiano. Lo spostamento tra veglia e sonno crea cambiamenti in migliaia di neuroni nel cervello e un complesso sistema di segnalazione che genera reazioni specifiche nel corpo.

Ad oggi, c’è molto che è ancora sconosciuto circa i processi intricati che controllano il sonno, ma i ricercatori hanno scoperto alcune sostanze che sembrano essere importanti ingranaggi nella macchina del sonno.

Si ritiene che una sostanza chimica chiamata adenosina svolga un ruolo centrale nell’omeostasi sonno-veglia. L’adenosina si accumula quando siamo svegli e sembra aumentare la pressione del sonno. La caffeina, d’altra parte, sopprime l’adenosina, che può spiegare parte di come promuove la veglia.

I neurotrasmettitori sono sostanze chimiche che inviano segnali all’interno del sistema nervoso per attivare o disattivare alcune cellule. Esempi di neurotrasmettitori coinvolti nella promozione della veglia o del sonno includono GABA, acetilcolina, orexina e serotonina.

Gli ormoni svolgono anche un ruolo fondamentale nella segnalazione e nella regolazione degli stati di sonno-veglia. La melatonina, che promuove il sonno ed è prodotta naturalmente quando l’esposizione alla luce diminuisce, è uno degli ormoni più noti legati al sonno. Altri importanti ormoni legati al sonno includono adrenalina, cortisolo e noradrenalina. Il sonno può anche influenzare la produzione di ormoni vitali, come l’ormone della crescita, la leptina e la grelina che regolano l’appetito, che possono esercitare un’influenza sull’omeostasi sonno-veglia e sui ritmi circadiani.

La funzione di questi prodotti chimici e ormoni può essere diversa in alcuni individui in base alla loro genetica, motivo per cui alcuni disturbi del sonno possono essere eseguiti nelle famiglie. Le scelte ambientali e di stile di vita possono anche influenzare la segnalazione chimica e ormonale responsabile del sonno.

Perché il sonno è importante?

Mentre anche gli esperti non hanno raggiunto una spiegazione del consenso per il motivo per cui dormiamo, numerosi indicatori supportano l’opinione che serva una funzione biologica essenziale.

Dal punto di vista evolutivo, il fatto che il sonno esista in quasi tutte le specie animali — nonostante crei vulnerabilità e sottragga tempo all’alimentazione o alla procreazione — è una forte indicazione che è fondamentale per il benessere.

Negli esseri umani, il sonno sembra essere fondamentale per lo sviluppo fisico e mentale nei neonati, nei bambini e nei giovani adulti. Negli adulti, la mancanza di sonno è stata associata a una vasta gamma di conseguenze negative sulla salute, tra cui problemi cardiovascolari, un sistema immunitario indebolito, un rischio più elevato di obesità e diabete di tipo II, disturbi del pensiero e della memoria e problemi di salute mentale come depressione e ansia.

Queste diverse ramificazioni della privazione del sonno offrono un forte supporto alla visione che il sonno non ha solo uno scopo biologico ma in realtà, attraverso la sua complessità, è un importante contributo al corretto funzionamento di quasi tutti i sistemi del corpo.