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Uno studio dimostra che la perdita del sonno durante l'infanzia influisce su aspetti chiave dello sviluppo cerebrale e può aumentare il rischio di sviluppare il disturbo dello spettro autistico.

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Da tempo è dimostrato che la privazione del sonno negli adulti causa problemi di salute mentale e fisica a lungo termine, tra cui, ma non solo, indebolimento del sistema immunitario, aumento di peso, depressione e aumento del rischio di demenza. Ma perché la mancanza di sonno ha conseguenze così profonde? Il sonno in realtà ha un ruolo cruciale fin dal momento in cui nasciamo.

Come neonati, il nostro cervello sta ancora formando le estremità dei neuroni, chiamate sinapsi, che sono importanti per l'apprendimento, l'attenzione, la memoria di lavoro e la memoria a lungo termine. Il sonno consente a questi neuroni di svilupparsi e connettersi tra loro, stabilendo funzioni cerebrali per il resto della vita. Se questo processo delicato, ma importante, viene interrotto attraverso la veglia costante o l'ansia da separazione, potrebbe avere effetti duraturi sul cervello e sul comportamento.

Ora, un nuovo studio guidato da Sean Gay, dottorando del laboratorio di Graham Diering PhD, assistente professore della Uiversity of North Carolina, e pubblicato su PNAS, ha fornito più informazioni sul motivo per cui la perdita di sonno all'inizio della vita influisce su parti chiave dello sviluppo del cervello e come può anche aumentare il rischio di sviluppare il disturbo dello spettro autistico (ASD, autism spectrum disorder).

"Gli effetti unici della perdita del sonno durante lo sviluppo sono in gran parte inesplorati", ha detto Diering. “I nostri dati mostrano che neonati e bambini sono più vulnerabili agli effetti negativi dell'interruzione del sonno. Abbiamo anche scoperto che la perdita di sonno durante questo periodo cruciale può interagire negativamente con il rischio genetico sottostante di disturbo dello spettro autistico".

Interruzione del sonno e autismo

I problemi del sonno sono un indicatore precoce importante dei problemi di crescita del cervello e di altri disturbi da sviluppo neurologico, come l'ASD, il disturbo da deficit di attenzione e disabilità intellettuale. L'interruzione del sonno è stata notata in più dell'80% delle persone con ASD, ma finora non era chiaro se l'interruzione del sonno è una causa o una conseguenza dell'ASD.

Diering sta studiando da anni come il sonno rafforza le sinapsi nel tempo - un processo definito 'plasticità sinaptica' - e come la mancanza di sonno può contribuire a disturbi cognitivi e neurodegenerativi. Se potessimo comprendere meglio i legami tra sonno e ASD, i ricercatori e anche i medici potrebbero fare diagnosi precedenti e trovare nuove strategie di trattamento per il disturbo.

Nel 2022, il Diering Lab ha cercato di capire se l'interruzione del sonno durante la prima infanzia può interagire con il rischio genetico sottostante l'ASD per causare cambiamenti duraturi nel comportamento degli adulti. Usando topi modello, i ricercatori hanno scoperto che l'interruzione del sonno durante la terza settimana di vita (equivalente a 1-2 anni di età nell'uomo) ha causato deficit di lunga durata nel comportamento sociale nei topi maschi che erano geneticamente vulnerabili all'ASD.

Studio sul 'recupero del sonno'

Il Diering Lab voleva esplorare ulteriormente questi risultati, questa volta approfondendo come i topi modello, sia adulti che in sviluppo, compensano la perdita del sonno. Utilizzando casette di topo specializzate con sensori altamente sensibili, i ricercatori hanno tracciato attentamente i movimenti e la respirazione dei topi, consentendo ai ricercatori di registrare gli stati di veglia e di sonno.

I ricercatori hanno dimostrato che, quando i topi adulti hanno perso una notevole quantità di sonno, hanno compensato aumentando il sonno in seguito durante le normali ore di attività. Questa risposta, definita 'recupero del sonno', ha permesso agli adulti di 'compensare' il sonno perduto.

I topi più giovani? Per loro mancava del tutto il recupero del sonno. Ciò ha confermato l'ipotesi del ricercatore che i topi più giovani potrebbero essere più suscettibili agli effetti dannosi della privazione del sonno. I ricercatori hanno anche notato che la privazione del sonno nei topi giovani ha completamente compromesso le loro prestazioni in un compito di memoria di apprendimento, mentre gli adulti erano molto più resistenti dopo la perdita del sonno.

Successivamente, il laboratorio ha spostato l'attenzione sugli effetti del sonno e della sua privazione sulle sinapsi neuronali, che mediano la comunicazione tra i neuroni e sono la posizione principale per la formazione e la conservazione della memoria. Sono anche ben studiati per il loro ruolo fondamentale nel beneficiare la salute del sonno.

I ricercatori hanno eseguito una serie di analisi molecolari per esaminare come la privazione del sonno influisce sulle sinapsi. Usando un metodo all'avanguardia di analisi delle proteine, sono riusciti a mappare la composizione proteica e i cambiamenti biochimici che influenzano le sinapsi. L'analisi ha mostrato che la privazione del sonno nei topi giovani, ma non negli adulti, ha fortemente influenzato la formazione della sinapsi, un aspetto chiave dello sviluppo del cervello.

"Questo ora costituisce uno degli insiemi di dati più grandi e completi per esaminare gli effetti molecolari della perdita del sonno durante l'intera durata della vita", ha affermato Diering.

Percorsi di trattamento futuro per l'autismo

Una missione permanente del laboratorio, che trarrà informazioni anche dal lavoro molecolare di questo studio, è sviluppare medicinali per il sonno di prossima generazione che potrebbero essere usati nei bambini. Sperano di creare un farmaco che, al contrario del sedativo, possa colpire le sinapsi per ripristinare la funzione del sonno, e non alterare il comportamento del sonno stesso.

"Lo sviluppo non è una cosa che puoi rifare tornando indietro nella vita", ha detto Diering. “Il sonno è importante per l'intera vita e soprattutto durante lo sviluppo. Comprendere ciò che sappiamo ora pone maggiore enfasi sulla comprensione dei problemi del sonno nell'ASD e potrebbe portare a una strada terapeutica importante per il trattamento dell'ASD e di altre condizioni dello sviluppo".