Il sonno, da sempre visto come un graduale scivolare nell'oblio, è, in realtà, un interruttore che scatta in un momento preciso.
È questa l'innovativa scoperta fatta da un team di ricercatori dell'Imperial College di Londra e dell'UK Dementia Research Institute, pubblicata sulla rivista Nature Neuroscience dopo aver analizzato l'elettroencefalogramma (EEG) notturno di oltre un migliaio di persone.
La loro intuizione rivoluzionaria è che l'addormentamento non è un processo lineare e indistinto, ma una "biforcazione" netta, con un punto di non ritorno prevedibile nel cervello.
Ecco un approfondimento in merito.
Cosa succede in quei 4 minuti e mezzo?
Gli scienziati hanno utilizzato l'EEG del cuoio capelluto per mappare l'attività cerebrale man mano che i soggetti si avvicinavano al sonno e hanno definito una misura cruciale, la "distanza del sonno"; prima di addormentarsi questa distanza rimane stabile, per poi diminuire bruscamente negli ultimi minuti.
Questo improvviso crollo segna un chiaro punto di svolta, una vera e propria "biforcazione" di sistema, che avviene circa quattro minuti e mezzo prima che il sonno venga convenzionalmente definito.
Pochi istanti prima di questo momento critico, i ricercatori hanno osservato un fenomeno chiamato "rallentamento critico", caratterizzato da un aumento di varianza e autocorrelazione; un segnale tipico che precede grandi cambiamenti di regime nei sistemi complessi.
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"Abbiamo scoperto che addormentarsi è una biforcazione, non un processo graduale, con un chiaro punto di svolta che può essere previsto in tempo reale", ha spiegato il Dr. Nir Grossman (UK DRI presso l'Imperial), a capo dello studio.
E ha aggiunto: "La capacità di monitorare il modo in cui i singoli cervelli si addormentano ha profonde implicazioni per la nostra comprensione del processo del sonno e per lo sviluppo di nuovi trattamenti per le persone che hanno difficoltà ad addormentarsi."
Il cervello si spegne a zone
Le analisi hanno rivelato un dato ancora più affascinante sulla sequenza dell'addormentamento: la corteccia occipitale, responsabile dell'elaborazione visiva, raggiunge il suo punto di non ritorno prima della corteccia frontale, che gestisce la pianificazione e il processo decisionale; in pratica, il nostro sistema visivo si "inclina" verso il sonno prima della nostra capacità di ragionamento.
Un altro risultato sorprendente è stata la precisione della previsione: addestrando il modello sull'attività cerebrale di una singola notte per persona, il framework ha potuto tracciare l'andamento del sonno nelle notti successive con una similarità media del coseno di circa 0,95, stimando il momento esatto della biforcazione con un errore medio di soli 0,82 minuti (circa 49 secondi); una singola notte è sufficiente per creare un modello di addormentamento individuale affidabile al 95%.
Non è più un segreto che il sonno sia fondamentale per il benessere generale, ma la ricerca scientifica sta rivelando un ruolo ancora più critico: la sua funzione di "guardiano" contro le malattie che logorano il cervello.
Sempre più spesso, infatti, i disturbi del sonno non vengono considerati solo un fastidio, ma un vero e proprio fattore di rischio e un campanello d'allarme precoce per patologie neurodegenerative complesse, prima fra tutte la malattia di Alzheimer.
Karen Brakspear, figura di spicco e Responsabile del Dipartimento di Neuroscienze e Salute Mentale presso il Medical Research Council, sottolinea l'importanza di queste nuove scoperte: "Comprendendo meglio la transizione del cervello al sonno, possiamo iniziare a svelare i complessi legami tra sonno e demenza e potenzialmente sviluppare nuove strategie per promuovere un sonno sano."
Applicazioni pratiche e futuro
Una nuova e più rigorosa definizione dell'inizio del sonno, fisiologicamente fondata, che rappresenta un passo avanti enorme rispetto alle attuali metodologie di valutazione manuale dell'EEG, spesso incoerenti.
Le implicazioni pratiche sono vaste e di grande impatto:
- sicurezza stradale: mappare in tempo reale il cervello che si avvicina al punto di svolta potrebbe tradursi in avvisi di sonnolenza molto più precoci per gli automobilisti;
- medicina del sonno: potrebbe migliorare la diagnosi e la gestione di patologie come l'insonnia e l'eccessiva sonnolenza diurna;
- neuroscienze: la biforcazione potrebbe fungere da marcatore della salute del cervello in relazione all'invecchiamento e alle malattie neurodegenerative;
- anestesiologia: potrebbe supportare un monitoraggio più preciso durante l'anestesia e il recupero post-operatorio.
La capacità di prevedere il sonno in modo così preciso trasforma un fenomeno percepito come graduale in un evento prevedibile, aprendo la strada a interventi mirati e a una comprensione più profonda di uno dei pilastri della nostra salute.
Fonti:
Nature Neuroscience - Falling asleep follows a predictable bifurcation dynamic
