Dei ricercatori delle Università di Tsukuba e di Kyoto hanno scoperto che il flusso sanguigno nei capillari del cervello, che è importante per portare ossigeno e nutrienti, e per rimuovere i prodotti di scarto, aumenta nei topi durante la fase dei sogni.

Quantità di globuli rossi circolanti nei capillari corticali di topi wild-type (normali) o mutanti (A2aR-KO), durante la veglia (wake), e durante il sonno non-REM e REM.

Gli scienziati si chiedono da tempo perché quasi tutti gli animali dormono, nonostante gli svantaggi dell'incoscienza sulla sopravvivenza. Ora, dei ricercatori guidati da un team dell'Università di Tsukuba hanno trovato nuove prove che il cervello si riattiva durante una fase specifica del sonno: quella con movimento rapido degli occhi (REM, rapid eye movement), che è quando tendi a sognare molto.

Gli studi precedenti avevano misurato le differenze nel flusso sanguigno nel cervello tra il sonno REM, quello non-REM e la veglia, con vari metodi, con risultati contrastanti. In quest'ultimo lavoro, il team guidato dalla Tsukuba ha usato una tecnica per visualizzare direttamente il movimento dei globuli rossi nei capillari del cervello (dove nutrienti e prodotti di scarto vengono scambiati tra cellule cerebrali e sangue) dei topi durante gli stati di veglia e di sonno.

"Abbiamo usato un colorante per rendere visibili i vasi sanguigni nel cervello sotto la luce fluorescente, usando una tecnica nota come microscopia a due fotoni", afferma l'autore senior dello studio, prof. Yu Hayashi. "In questo modo, abbiamo potuto osservare direttamente i globuli rossi nei capillari della neocorteccia nei topi non anestetizzati".

I ricercatori hanno anche misurato l'attività elettrica nel cervello per identificare il sonno REM, quello non-REM e la veglia, e hanno cercato le differenze nel flusso sanguigno tra queste fasi.

"Siamo rimasti sorpresi dai risultati", spiega il prof. Hayashi. "C'era un flusso enorme di globuli rossi nei capillari del cervello durante il sonno REM, ma nessuna differenza tra sonno non-REM e lo stato di veglia, il che dimostra che il sonno REM è uno stato unico".

Il team di ricerca ha poi interrotto il sonno dei topi, con il risultato di avere un "rimbalzo" nel sonno REM, una forma più forte di sonno REM che compensa la precedente interruzione. Il flusso sanguigno nel cervello è ulteriormente aumentato durante il sonno REM di rimbalzo, suggerendo un'associazione tra il flusso sanguigno e la forza del sonno REM.

Tuttavia, quando i ricercatori hanno ripetuto gli stessi esperimenti nei topi ai quali avevano tolto i recettori adenosina A2a (i recettori il cui blocco ti fa sentire più sveglio dopo aver bevuto il caffè), c'era un aumento minore del flusso sanguigno durante il sonno REM, anche durante il rimbalzo del sonno REM.

"Questi risultati suggeriscono che i recettori adenosina A2a possono essere responsabili di almeno alcuni dei cambiamenti nel flusso sanguigno nel cervello durante il sonno REM", afferma il prof. Hayashi.

Dato che un flusso sanguigno ridotto al cervello e meno sonno REM sono correlati allo sviluppo dell'Alzheimer, e all'accumulo di prodotti di scarto nel cervello, potrebbe essere interessante esaminare se aumentare il flusso sanguigno nei capillari del cervello durante il sonno REM può rivelarsi importante per la rimozione dei rifiuti dal cervello.

Questo studio pone le basi preliminari per indagini future sul ruolo dei recettori adenosina A2a in questo processo, potendo alla fine portarci a sviluppare nuovi trattamenti per condizioni come l'Alzheimer.