Perché dormiamo? I processi biologici associati a questo fenomeno

Il sonno è definito come uno stato naturale ricorrente caratterizzato dall'alterazione della coscienza, un'attività sensoriale relativamente diminuzione, ridotta interazione con l'ambiente e inibizione dell'attività di quasi tutti i muscoli volontari (durante la fase REM).

Il sonno è considerato un'attività essenziale per tutti gli animali, come si stabilisce a livello evolutivo in ogni taxon complesso. Quando riposiamo, ci troviamo in una situazione intermedia tra la veglia e la totale perdita di coscienza.

Si stima che l'attività cerebrale durante il coma sia del 40% rispetto al basale in veglia, mentre nel momento più profondo di tutto il sonno c'è ancora attività cerebrale 60%.

Nella fase REM del sonno (che si instaura entro un'ora e mezza dall'inizio del sonno), invece, l'attività cerebrale è molto simile a quella presente in uno stato di piena veglia.

Possiamo dare per scontate le realtà fisiologiche che accadono nel nostro corpo, ma la realtà è che nemmeno noi Sappiamo perché hanno luogo molti dei processi che ci definiscono come specie, non importa quanto siamo abituati a portarli a capo.

Se vuoi sapere perché dormiamo, continua a leggere.

• Articolo correlato: "Ritmi circadiani: cosa sono e in quali funzioni biologiche intervengono"

Ritmi circadiani e orologio biologico

Capire perché dormiamo non è del tutto facile, ma il meccanismo che provoca questa situazione è stato descritto in più occasioni. Prima di tutto, va notato che gli esseri viventi si sviluppano in base a ritmi circadiani che ci circondano, una serie di oscillazioni di variabili biologiche in intervalli di tempo ripetuto.

L'orologio biologico di ogni organismo (localizzato principalmente nell'ipotalamo, in particolare nel nucleo soprachiasmatico NSQ) controlla le azioni e il metabolismo dell'individuo secondo il momento specifico in ciascuno di questi Ritmi cardiaci. Ad esempio, con l'esposizione alla luce, il QNS invia segnali inibitori alla ghiandola pineale, che è la responsabile della sintesi della melatonina dal triptofano (e della somministrazione come metabolita intermedio serotonina).

Quando il QNS percepisce che la luce del giorno sta iniziando a diminuire (20: 00-22: 00 H), attraverso percorsi polisinaptici promuove la sintesi della melatonina nella ghiandola pineale. La concentrazione di questo ormone induce il sonno nell'uomo e il suo picco di presenza nel sangue avviene alle 2:00 o alle 3:00 del mattino. La presenza della luce (o la sua assenza) modula completamente la secrezione di melatonina.

Questo è l'esempio più lampante di come gli orologi biologici siano integrati con il ritmo circadiano e, inoltre, spiega perché siamo più assonnati di notte e riceviamo continui segnali che dovremmo dormire quando scende Sole. In ogni caso, questo meccanismo ci permette di sapere come si inducono la stanchezza e la voglia di riposare, ma non spiega perché questo processo fisiologico si è instaurato nell'evoluzione degli esseri viventi durante il tempo metereologico.

Perché dormiamo (e ne abbiamo bisogno)

Per capire l'importanza del sonno, basta andare all'inizio del rasoio ockham: “A parità di condizioni, la spiegazione più semplice di solito è la più probabile”. Se gli esseri viventi dormono, è perché è necessario, così semplice. Sviluppiamo un po' l'idea: se il riposo fosse un adattamento aneddotico nel regno animale, dovrebbero essere soddisfatti i seguenti postulati:

• Dovrebbero esserci specie che non dormono in alcun modo.
• Dovrebbero esserci animali della stessa specie che non hanno bisogno di riposare dopo essere stati svegli per un lungo periodo di tempo.
• Dovrebbero esserci animali che non subiscono gravi conseguenze per non aver dormito.

Nessuna di queste regole viene applicata. Sebbene ci siano esseri viventi che sono costantemente in volo o nuotano, va notato che molti di loro lo realizzano attraverso un sogno uniemisferico, cioè grazie a un riposo cerebrale ad onde lente che si verifica solo nel mezzo del cervello (l'occhio opposto all'emisfero sveglio rimane aperto).

D'altra parte, alcune specie di uccelli riposano entrambi gli emisferi contemporaneamente, ma in periodi di 5 secondi, mentre sono nella fase di volo planato. Anche le giraffe, molti pesci e altri animali riposano in piedi o in movimento, per periodi eccezionalmente brevi. Con questi dati, un'idea ci è chiara: tutti gli animali neurologicamente complessi dormono, in un modo o nell'altro.

Quindi dormiamo perché i nostri antenati hanno dormito, perché tutti i vertebrati dormono e perché il sonno è un carattere adattivo nel regno animale che non può essere scartato o modificato. Se diventiamo filosofici, dormiamo perché la vita con un sistema nervoso non è concepita senza il riposo che richiede.

• Potresti essere interessato a: "Le 5 fasi del sonno: dalle onde lente alla REM"

Gli effetti fisiologici del sonno

L'atto di dormire è un tratto universale e quindi deve avere qualche effetto benefico sugli esseri che lo praticano. Prima di tutto, va notato che il sonno consente al cervello di riposare, poiché il metabolismo basale del corpo diminuisce durante il riposo. Il cervello consuma circa 350 chilocalorie ogni 24 ore semplicemente esistendo (20% dell'energia del corpo), quindi ci vuole tempo per ripristinarsi.

"Il sonno è del cervello, dal cervello e per il cervello." Il sonno è spiegato dal cervello, è prodotto dal cervello ed è per il cervello. (Hobson JA, 2005)

Questa affermazione è giustificata da un evento fisiologico molto ben documentato: il metabolismo cellulare produce specie reattive dell'ossigeno (ROS), molecole molto piccole altamente reattive che danneggiano il DNA cellulare e ossidano gli acidi grassi polinsaturi, tra gli altri meccanismi dannosi. Ci sono molti antiossidanti che più o meno impediscono questo processo, ma una delle chiavi per l'invecchiamento a livello cellulare è l'esposizione ai ROS prodotti dal proprio metabolismo.

Quando il cervello non integra costantemente le informazioni, i tassi metabolici si riducono e, quindi, diminuisce anche la produzione di specie reattive dell'ossigeno. Pertanto, le cellule neuronali e accessorie sono meno esposte allo stress fisiologico e danno loro il tempo di riprendersi. Non puoi evitare l'invecchiamento e il danno cellulare causato dalla tua stessa vita, ma lo è possibile ritardarlo abbassando i tassi metabolici, almeno per una parte significativa del giorno.

Tendiamo ad avere una visione antropocentrica delle cose e, quindi, crediamo che il sogno si realizzi davvero così da poter integrare le informazioni che abbiamo appreso durante la giornata. Ti poniamo la seguente domanda: perché un pesce di una data specie (che non presenta eredità o costruzioni apprese?) problemi sociali complessi) riposa anche, se non richiede di consolidare le informazioni apprese perché non è nemmeno in grado di tenerla?

Sulla base di questa domanda, resta solo da pensare che l'uso del sonno per consolidare le informazioni ricevute è un effetto derivato dalla fase del sonno, ma non è il motivo principale per cui dormiamo **. Se così fosse, solo le specie animali con la capacità di apprendere e conservare le esperienze dormirebbero.

Il sogno e la selezione

A questo punto, va notato che le forze della selezione naturale che agiscono sulle specie del mondo non favoriscono la longevità fine a se stessa. Se il sogno esiste non è per permettere all'animale di vivere più a lungo senza significato, ma per agire il più accuratamente possibile nel corso della vita e può essere riprodotto il più possibile prima Morire.

Ad esempio, nei ratti, l'assenza totale di sonno è fatale nel 100% dei casi a 3 settimane. I membri di questa specie che non dormono sono indeboliti, con riflessi lenti, problemi metabolici e persino ulcere nei loro tessuti. Lo stato di "No-rest" diminuisce drasticamente la sopravvivenza dell'animale, e quindi, dell'intera specie. Per questo motivo il tratto “non sonno” non è mai stato fissato nelle popolazioni, nonostante vi siano alcuni disturbi che lo portano. Tutto ciò che è disadattivo viene scartato in natura.

Curriculum vitae

Quindi, osiamo concludere che dormiamo per un semplice meccanismo di selezione biologica. Se un essere vivente non dorme, muore, non si riproduce e la specie si estingue, quindi saranno sempre favoriti i caratteri ereditari che favoriscono il sonno equilibrato negli esseri viventi.

Per questo motivo le patologie ereditarie che impediscono il sonno (come l'insonnia familiare fatale) sono estremamente rare nella popolazione generale e non si diffondono. Le persone che li portano muoiono e non si riproducono, quindi il tratto non si diffonde. Insomma, dormiamo perché il riposo ritarda la senescenza e ci permette (a livello evolutivo) di riprenderci dal danno metabolico generato dal funzionamento stesso delle cellule.