Quali sono le parti del cervello associate al sonno?

È chiaro che il sonno è un processo molto importante per la vita degli esseri viventi, ma... Quali aree del cervello sono coinvolte nell'atto di dormire? Quali relazioni tra loro consentono la comparsa di ogni fase del sonno?

In questo articolo descriveremo com'è il processo del sonno, quali fasi lo costituiscono e quali regioni del il cervello è coinvolto, attivato o inibito in ogni fase, cioè quali aree sono legate al controllo neurale del dormire.

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Definizione e fasi del sonno

Il sonno è uno stato prodotto da una diminuzione della coscienza che consente al corpo e al cervello di riposare.. C'è una diminuzione dell'attività cerebrale causata dalla fatica. Dormire è un bisogno fondamentale, vitale, essendo essenziale un buon funzionamento e regolazione del diverse regioni coinvolte in questo processo in modo che l'essere vivente sia in uno stato ottimale e possa rimani vivo.

Nello stato di veglia l'attività elettrica del cervello non è sincronizzata con le onde a frequenza veloce chiamate onde Beta. Quando il soggetto è in una situazione di riposo, rilassato, le onde diventano un po' più lente, dando origine alle onde Alfa.

Durante il sonno si distinguono due fasi principali: NREM o sonno ad onde lente, e sonno REM, detto anche sonno paradossale perché le onde aumentano nuovamente la loro frequenza, generando onde Beta allo stesso modo della veglia.

Nel sonno REM, oltre all'aumento della frequenza dell'attività cerebrale, si osservano anche un aumento dei movimenti oculari, desincronizzazioni e una diminuzione del tono muscolare.

Il sonno NREM è necessario affinché il cervello si riposi e si riprenda dall'attività di veglia; il sonno REM sarà invece legato soprattutto ai processi di apprendimento, consolidando le informazioni ottenute durante la giornata.

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Le parti del cervello legate al sonno: basi organiche dell'atto di dormire

All'inizio si credeva che il sonno agisse come un processo passivo prodotto da disaccordi sensoriali, mancanza di stimolazione. Ma il neuropsicologo Giuseppe Moruzzi lo ha dimostrato formazione reticolare mesencefalo, situato nel tronco encefalico, ha la funzione di generare veglia; da parte sua, il midollo allungato ha il compito di inibire la struttura precedente permettendo il riposo.

In questo modo questo scienziato ha potuto affermare, data la funzione inibitoria del midollo allungato, che il sonno è un processo attivo.

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Aree del cervello coinvolte nel sonno NREM

Come abbiamo già sottolineato, in questa fase del sonno si ha una diminuzione dell'attività cerebrale, permettendo al cervello di riposare e riprendersi.

La funzione dell'area preottica ventrolaterale è stata particolarmente importante per il processo del sonno, situato in ipotalamo laterale, regione cerebrale principalmente correlata alla funzione endocrina, con ormoni. È stato riscontrato in diversi esperimenti con animali che la lesione o la distruzione di quest'area provoca insonnia totale, difficoltà a dormire, al contrario, la sua stimolazione genera sonnolenza e sonnolenza.

Il neurotrasmettitore GABA, un messaggero coinvolto nella diminuzione dell'attività cerebrale, viene proiettato dall'area preottica ventrolaterale al nucleo tuberomamillary, anch'esso situato nel ipotalamo, alla protrusione dorsale situata nel tronco cerebrale, al nucleo del rafe situato nel tronco cerebrale e responsabile della produzione di serotonina, e al locus coeruleus, anch'esso localizzato nel tronco cerebrale e legato alla produzione del neurotrasmettitore noradrenalina. Queste proiezioni causare l'inibizione di queste aree.

Come abbiamo evidenziato all'inizio, l'area preottica ventrolaterale è correlata alla ridotta attivazione e quindi al sonno; questo fatto è riaffermato dalla funzione inibitoria che produce nelle suddette aree dell'ipotalamo e del tronco encefalico. È stato anche dimostrato che queste regioni sarebbero correlate all'attivazione cerebrale e comportamentale.

Allo stesso modo, anche è stata osservata l'esistenza di un circuito di inibizione reciproca chiamato "oscillatore flip-flop"., in questo circuito si ha un'inibizione alternata dell'area preottica ventrolaterale e delle regioni del tronco e dell'ipotalamo che sporgono, questo significa che l'attivazione dell'uno provocherà la disattivazione dell'altro, in questo modo non potranno ritrovarsi a lavorare, consentendo periodi alterni di sonno e veglia.

D'altra parte, è stato notato che questo circuito non funziona sempre bene e possono verificarsi squilibri e scompensi che portano a disturbi sonno-veglia come la narcolessia, cataplessia (c'è una perdita di tono muscolare), paralisi del sonno e allucinazioni ipnagogiche.

Allo stesso modo, è stato dimostrato che i neuroni ipocretinergici dell'ipotalamo laterale (cioè i neuroni che secernono ipocretina) sono responsabili della regolazione e della stabilizzazione il circuito alternato sonno-veglia, l'oscillatore flip-flop, facendolo rimanere acceso e permettendo così all'individuo o all'animale di rimanere in uno stato di veglia o di veglia.

Allo stesso modo, è stato anche visto che l'azione dell'adenosina, sostanza che compare dopo l'attività corticale, sul proencefalo basale (legata principalmente alle funzioni funzioni cognitive come l'attenzione e l'apprendimento), produce l'inibizione o la disattivazione di questo, permettendo così la comparsa di dormire.

D'altra parte, l'adenosina può agire anche disattivando i neuroni ipocretinergici dell'ipotalamo laterale, legati allo stato di veglia, come abbiamo visto.

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Aree del cervello coinvolte nel sonno REM

Come abbiamo già accennato nelle prime sezioni, l'attività o le onde cerebrali durante il sonno REM sono simili a quelle della veglia, mostrando un'alta frequenza elettrica osservata con la tecnica dell'elettroencefalogramma.

Un segno caratteristico e distintivo della fase REM è la comparsa delle onde PGO (protuberanza-genicolato-occipitale), segnalando così che l'individuo è in REM. Le onde PGO sono onde elettriche grandi e corte che iniziano nel ponte, andando ai nuclei genicolati laterali e successivamente al Lobo occipitale, in particolare alla corteccia visiva primaria.

La regione con il maggior coinvolgimento nel terreno REM è la protuberanza dorsolaterale, che è costituito da neuroni colinergici, produttori del neurotrasmettitore acetilcolina. Questa regione è inibita dai nuclei del rafe e del locus coeruleus, sopra menzionati, attraverso la proiezione di noradrenalina e serotonina rispettivamente e quindi permettendo e apparendo il sonno NREM o lo stato di veglia.

Allo stesso modo, è stato osservato che l'area peribrachiale, situata nel ponte, che è costituita dal nucleo pedunculopontino e tegmentale laterodorsale, insieme al nucleo reticolare intermedio superiore, sono formati da neuroni colinergici che producono acetilcolina, la quale, come abbiamo detto, una delle loro funzioni è quella di controllare il Sonno REM.

R) Sì, a seconda della regione in cui i neuroni colinergici proiettano, daranno origine o consentiranno diverse funzioni della fase REM: Le proiezioni al talamo (una delle principali regioni di passaggio delle informazioni del cervello) e al proencefalo basale consentono il l'attivazione e la desincronizzazione corticale e le connessioni con il nucleo genicolato laterale consentono o sono correlate a PGO.

È stato anche considerato che proiezioni al tetto del mesencefalo, situato nel tronco cerebrale, controllano i rapidi movimenti oculari, e il legame con l'area preottica laterale potrebbe essere correlato all'erezione del pene durante il sonno.

Infine, le connessioni con i neuroni del nucleo magnocellulare del midollo allungato, anch'esso localizzato nel tronco encefalico, gli consentono di inibire la motoneuroni del midollo spinale, producendo così atonia muscolare, perdita di tono muscolare, tipica del sonno REM.

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Aree coinvolte nell'attivazione cerebrale

È anche interessante sapere quali aree del cervello sono legate all'attivazione o all'eccitazione, poiché saranno importanti e parteciperanno al controllo neurale del sonno.

La principale regione coinvolta nell'attività cerebrale è il sistema attivatore reticolare ascendente, noto anche come SARA. Questo è costituito da neuroni nella parte superiore del tronco cerebrale, nell'ipotalamo e nel prosencefalo basale. Questi percorsi collegano il talamo e la corteccia cerebrale, consentendo loro di trasmettere e rispondere correttamente agli input sensoriali.

Se si verificano lesioni o danni a questo sistema, ci sarà un'alterazione e una diminuzione della coscienza. In questo modo, un funzionamento ottimale del SARA darà luogo ad un corretto stato di veglia, non consentendo stati di rilassamento o di sonno.