Numerose sostanze chimiche e ormoni sono coinvolti nei meccanismi che regolano il ritmo sonno-veglia. Il passaggio dalla veglia al 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 ancora molto che non si sa sugli intricati processi che controllano il sonno, ma i ricercatori hanno scoperto alcune sostanze che sembrano essere importanti ingranaggi nel meccanismo del sonno: alcune di queste sostanze favoriscono il sonno, mentre altre stimolano la veglia.
Sostanze chimiche che influiscono sul sonno:
I neurotrasmettitori sono sostanze chimiche che inviano segnali all’interno del sistema nervoso per attivare o disattivare determinate cellule. Esempi di neurotrasmettitori coinvolti nella promozione della veglia o del sonno includono:
- Adenosina svolge un ruolo centrale nell’omeostasi sonno-veglia. L’adenosina inizia ad accumularsi durante la veglia e man mano che passa la giornata aumenta la tendenza a addormentarsi; la caffeina riesce a bloccarla un po’, il che spiega perché il caffè ha il potere di tenerci svegli.
- GABA (acido γ-amminobutirrico) è un neurotrasmettitore inibitorio; è il grande protagonista dell’induzione del sonno non REM, la sua attività è inibita durante il sonno REM e naturalmente durante la veglia.
- Serotonina: l’attività della serotonina diminuisce progressivamente andando dalla veglia alle fasi del sonno non REM e quindi a quelle del sonno REM durante il quale è minima; alla fine del sonno REM inizia a risalire.
- Acetilcolina è una molecola responsabile della trasmissione nervosa, che ci rende vigili e attivi. Il sonno REM è attivato dalla secrezione di acetilcolina, presente specialmente nella sua fase iniziale, mentre nella fase terminale prevale l’attività della noradrenalina. Entrambi quest’ultimi sistemi neurotrasmettitoriali sono inibiti durante la fase del sonno non REM.
- Oressina (detta anche ipocretina): è prodotta dall’ipotalamo e fa stare svegli.
- Dopamina: inibisce il sonno perché aumenta la frequenza cardiaca e la pressione del sangue.
Ormoni che influenzano il sonno:
Gli ormoni svolgono anch’essi un ruolo fondamentale nella segnalazione e nella regolazione degli stati di sonno-veglia:
- Ormone di rilascio della corticotropina (CRH), che inibisce il sonno. Viene prodotto da Ipotalamo e nuclei del tronco encefalico. Somministrando questo ormone, si dorme meno.
Oltretutto finché si è giovani non si risente molto di questo ormone, ma man mano che gli anni passano, si è più sensibili, per questo gli anziani dormono meno.
Il CRH contribuisce ad attivare il rilascio di cortisolo. - Cortisolo, l’ormone dello stress e della veglia per eccellenza: il cortisolo tende ad inibire la fase REM. Nella produzione di cortisolo sono coinvolti ipotalamo, ipofisi e ghiandole surreanali.
Il cortisolo favorisce i risvegli notturni, rende il sonno più frammentato e superficiale e riduce il tempo totale dedicato al sonno; stimola le fasi del sonno 1-2 non REM, mentre inibisce le fasi del sonno profondo (SWS)
Dormendo si abbassa il cortisolo, e di conseguenza si abbassano la pressione e la frequenza cardiaca. - Melatonina, che favorisce il sonno, viene prodotta dall’epifisi durante la notte (massimamente tra le 2 e le 4), agisce sull’ipotalamo, spegnendolo, e quindi diminuendo la produzione di CRH.
La produzione della melatonina è regolata dalla luce: quando la luce arriva alla retina, un segnale nervoso inibisce la produzione di questo ormone, che invece aumenta al buio. - Adrenalina e noradrenalina sono ormoni eccitatori, prodotti dalle ghiandole surrenali; entrano in circolo quando il corpo devi rispondere ad eventi che stimolano la reazione di attacco o fuga.
Neorotrasmettori aminergici e colinergici e modulazione del sonno REM
Le monoamine AMINERGICHE serotonina, noradrenalina, istamina e dopamina sono bilanciate tra i segnali COLINERGICI dell’acetilcolina e svolgono un ruolo nella regolazione della cognizione.
Infatti la forza del segnale delle cellule aminergiche è più bassa durante il sonno REM, aumenta durante il sonno NREM ed è più alta al risveglio. I neurotrasmettitori amerrgici mantengono le onde PGO (onde ponto-genicolo-occipitali) a liveli bassi durante la veglia.
La forza del segnale delle cellule colinergiche è più alta durante la fase REM, diminuisce durante la fase NREM (stimola le onde PGO) ed è più bassa al risveglio:
| Segnale aminergico (inibitorio) | Segnale colinergico (eccitatorio) | |
| NREM | –++ | ++– |
| REM | ——- | ++++ (+ PGO) |
| VEGLIA | ++++ (-PGO) | ——- |
Secondo la teoria di attivazione-sintesi di Hobson, questo scambio aminergico-colinergico e la generazione delle onde PGO durante la fase REM sarebbe alla base della formazione dei sogni nel cervello, perché queste onde PGO andrebbero a stimolare la corteccia cerebrale generando le immagini dei sogni..
Ormoni prodotti durante il sonno:
Il sonno può anche influenzare la produzione di ormoni; i principali ormoni che vengono prodotti durante il sonno sono:
- Ormone della crescita (GH) che viene prodotto soprattutto durante il sonno ad onde lente (fase 3 del sonno non REM). L’ormone a sua volta potenzia la fase del sonno ad onde lente ed in parte la fase REM , a discapito della fase non REM del sonno così detto superficiale (fasi 1-2 del sonno non REM).
L’ormone della crescita è fondamentale per i bambini e adolescenti, ma è importante per tutti, perché entra in gioco anche nella regolazione della sintesi proteica. - Leptina e grelina, i due ormoni che regolano l’appetito: la leptina viene rilasciata quando dormiamo bene e ci dà il senso di sazietà; la grelina invece stimola la fame. Questi ormoni possono a loro volta influenzare i ritmi circadiani in generale e l’omeostasi sonno-veglia.
C’è una correlazione tra sonno e stress: quando si dorme poco ci si sente più stressati perché la privazione di sonno comporta un aumento dei livelli basali degli ormoni dello stress come il cortisolo e la noradrenalina. Ciò avviene sia negli uomini sia negli animali.
È anche vero il contrario, cioè che più si è stressati e più è difficile addormentarsi.
I meccanismi che regolano sia lo stress sia il sonno sono collegati all’asse ipotalamo-ipofisi-surrene e sistema nervoso autonomo, per questo c’è questa reciproca influenza tra sonno e stress, e bisogna cercare di non innescare un circolo vizioso.
FONTE:
https://www.sleepfoundation.org/how-sleep-works
