Cosa succede nel nostro cervello quando dormiamo?

Quando dormiamo durante la notte, il nostro cervello si comporta in modo differente rispetto a quando siamo svegli: durante il sonno non-REM e il sonno REM si attivano particolari zone del cervello e i movimenti degli occhi diventano rapidi. Ma cosa significa sonno REM? In questo articolo proveremo a capire insieme i principi biologici per cui dormiamo e sogniamo, partendo dal definire cosa e quali sono i cicli del sonno.

I cicli del sonno

Vi è capitato di rimanere come imprigionati nei sogni, o avere la sensazione di non riuscire a scappare dal minaccioso protagonista dei vostri peggiori incubi? Per capire cosa succede al nostro corpo e al nostro cervello quando chiudiamo gli occhi, intanto, ci serve un po’ di background.

Quando ci addormentiamo entriamo in un vero e proprio loop che dura 90 minuti e comprende due fasi principali:

• Sonno non-REM (a sua volta suddiviso in 3 fasi);
• Sonno REM.

Il termine "REM" significa in inglese "rapid eye movements", ovvero rapidi movimenti degli occhi: è infatti questa la caratteristica principale del sonno REM, in cui tutti i muscoli del nostro corpo sono bloccati, ad eccezione di quelli degli occhi.

Questa caratteristica, insieme a tutta una serie di altri indici, permette di determinare in che fase del sonno ci troviamo e per quanto tempo. A quanto sembra, la maggior parte del tempo di sonno viene trascorsa in fase non REM. Solo la parte finale della notte è dedicata al sonno REM, che comprende anche quel fenomeno assurdo e meraviglioso: i sogni.

A causa della ciclicità delle fasi del sonno, accade che a volte non sogniamo, o ci svegliamo non riposati: se ci svegliamo prima di completare l'ultimo ciclo, con durata di 90 minuti, stiamo disturbando inevitabilmente il nostro riposo.

La differenza tra fase REM e non REM

Ma cosa avviene durante questi cicli?

Durante la fase non-REM manteniamo per così dire uno stato di pensiero “razionale”. Potremmo dire di essere in una sorta di limbo tra sogno e veglia, in cui accenniamo qualche movimento ma pur sempre involontario, non abbiamo conoscenza completa della realtà che ci circonda, ma non riusciamo nemmeno ad arrivare a quella fase di abbandono completo in cui la mente produce le vivide immagini dei sogni. Spesso accade che ci giriamo e rigiriamo nel letto, parlando in maniera confusa.

Al contrario, il primo cambiamento che ci fa capire di essere arrivati alla fase REM (oltre ai sogni) è il movimento: di colpo, smettiamo di muoverci o rigirarci nel letto. Perché questo accade proprio quando cominciamo a sognare? Non è forse vero che nei sogni compiamo dei movimenti, siamo particolarmente attivi e spesso ci sembra addirittura di volare?

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Ebbene, tutto questo è vero, ma si tratta per l’appunto di pura percezione. Le nostre gambe sono bloccate, il nostro corpo è immobile nel letto nonostante siamo affannati e agitati.

Questo avviene perché durante la fase REM alcuni specifici neuroni motori del tronco encefalico, ovvero quella parte posteriore del cervello che comunica con gli altri neuroni del midollo spinale, inibiscono la comunicazione con essi. L'input del movimento, cioè il segnale neuronale che proviene dalla corteccia motoria, viene di colpo spezzato. Solo gli occhi (attivati invece da altri circuiti) continuano a muoversi.

Come facciamo a passare dalla veglia al sonno?

Dunque, come abbiamo potuto vedere, l’area del cervello preposta al controllo della fase REM è il tronco dell’encefalo, la parte terminale del cervello che si collega al midollo spinale e si affaccia anche sul cervelletto. Quest'area non è responsabile solo dell'attivazione, ma anche della disattivazione della fase REM.

Cosa succede al cervello che improvvisamente deve passare alla fase REM? Come avviene questo cambio improvviso?

I neuroni del tronco dell'encefalo formano un circuito autonomo che si attiva/disattiva all’alternarsi delle fasi di sonno e veglia. Potremmo chiamare questi circuiti REM sì/REM no. Quando sono attivi i neuroni del circuito “REM sì”, si inibiscono quelli del “REM no” e viceversa. Proprio come un interruttore.

Anche gli animali sognano?

In verità, sembrerebbe di sì, nonostante la fase REM non sia presente in tutti gli animali.

Il sonno REM compare nella routine notturna soltanto dai mammiferi e negli uccelli. La cosa curiosa è che entrambi hanno la capacità di mantenere costante la temperatura corporea (sono omeotermi), il che potrebbe essere correlato alla presenza della fase REM nella loro routine biologica.