Se passiamo la notte in bianco, il cervello si “scollega” mentre siamo svegli: il nuovo studio

Perdere una singola notte di sonno, lo sappiamo, può portare effetti catastrofici sulla nostra attenzione. Un nuovo studio del Massachusetts Institute of Technology (MIT), uscito su Nature Neuroscience, mette in luce i meccanismi neurologici che stanno sotto al disastro delle capacità cognitive in deprivazione di sonno, rivelando che il cervello attiva processi che somigliano al sonno non-REM anche durante la veglia, facendoci avere quei crolli di attenzione di cui nemmeno ci accorgiamo, tipici della notte in bianco. In pratica, se non dormiamo, il cervello ci "spegne" anche se siamo attenti e vigili, cercando di rivendicare ciò che gli spetta: il sonno. Mai prima d'ora è stato descritto così nel dettaglio il comportamento fisiologico del cervello in deprivazione di sonno, e mai prima d'ora è chiaro quanto il "va beh se non dormo non mi succede niente" sia una convinzione errata, e soprattutto fuori dal nostro controllo.

Il costo di una notte in bianco senza sonno: il cervello inizia a ripulirsi da sveglio

La mancanza di sonno, così come il dormire male o poco, ha effetti devastanti sulle funzioni del nostro cervello, e in generale su molte delle nostre funzioni biologiche. Uno dei principali effetti sul cervello prende il nome di "fallimento attentivo" e, come dice il nome, si manifesta con improvvisi black-out, scollegamenti dell'attenzione in pochi istanti sui quali non abbiamo alcun controllo. Il questo lasso temporale, il tempo di reazione media aumenta, cioè impieghiamo più tempo a reagire quando per esempio ci fanno una domanda o (peggio ancora) quando guidiamo, sino alla completa assenza di risposta a uno stimolo, durante quello che, apparentemente, è uno stato di veglia e vigilanza.

Un team di scienziati del MIT guidati da Zinong Yang ha scoperto che quando noi togliamo sonno al cervello, lui ci impone repentinamente e senza avvertirci, fenomeni che normalmente accadono durante il sonno non-REM. Tra questi c'è l'accensione delle onde lente:  noti indicatori della "pressione del sonno" (segnali fisiologici misurabili che riflettono il crescente bisogno biologico di dormire), sono oscillazioni dell'attività elettrica dei neuroni, che durante la notte si sincronizzano e "pulsano" insieme a una frequenza compresa tra 0,5 e 0,4 Hz.

C'è poi un altro singolare fenomeno che si verifica mentre siamo svegli da troppo tempo: aumentano le pulsazioni del flusso di liquido cerebrospinale, un liquido che circonda il cervello e il midollo spinale. Questo è un comportamento fisiologico, che solitamente si verifica nella fase N2 (la seconda fase del sonno non-REM, dopo la fase N1 di addormentamento), e che si ritiene aiuti a "lavare via" i prodotti di scarto metabolici che si accumulano durante la veglia. Il liquido cerebrospinale è in continuo movimento, anche durante la veglia, ma genericamente quando siamo ben riposati il suo flusso è caratterizzato da ritmi di piccola ampiezza, sincronizzati principalmente con la respirazione. Tuttavia, in deprivazione di sonno, il flusso comincia a mostrare grandi onde pulsanti simili a quelle caratteristiche del "lavaggio notturno", che irrompono tuttavia mentre siamo svegli. Sono proprio queste pulsazioni del liquido cerebrospinale a essere strettamente correlate ai momenti esatti in cui l'attenzione fallisce.

Cosa accade esattamente durante il "fallimento attentivo"

Analizzando la tempistica precisa, i ricercatori hanno identificato una sequenza coordinata di cambiamenti che coinvolgono il cervello e il corpo. Prima dei cali repentini dell'attenzione, nell'occhio la pupilla si costringe e le onde alpha-beta nell'elettroencefalogramma perdono potenza (tra i 10 e i 25 Hz). Tutti segni di un forte abbassamento di arousal, un termine tecnico che indica il livello di allerta, vigilanza e reattività del corpo e della mente. L'attenzione crolla definitivamente due secondi prima che il flusso di liquido cerebrospinale inizi a fluire verso l'esterno del cervello. Quando l'attenzione si recupera, la pupilla si dilata, e si assiste a un aumento della potenza alpha-beta, tutto ciò un secondo prima che il flusso di liquido si inverta e venga richiamato verso l'interno.

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