Il sonno aiuta i moscerini ad adattarsi ad una situazione d’emergenza

Un recente studio svolto nella Washington University School of Medicine di St. Louis ha rivelato che i moscerini dormono per adattarsi ad una nuova situazione. Quando questi animaletti non riescono a volare dormono più del dovuto per far fronte alle loro incapacità. La ricerca pubblicata su Science Advances suggerisce che il sonno può trasformarsi in uno strumento che aiuta gli animali ad adattarsi a nuove situazioni difficili.

“Sappiamo che il sonno è coinvolto nella creatività e nella comprensione”, ha affermato l’autore Paul Shaw, professore di neuroscienze. “Hai mai dormito su un problema e quando ti sei svegliato hai trovato la risposta? L’ansia mantiene le persone sveglie di notte, ma se ti trovi in ​​un ambiente pericoloso o in una situazione che non sai come affrontare, il sonno può essere esattamente ciò di cui hai bisogno per rispondere in modo efficace.”

Il sonno dei moscerini della frutta può essere paragonato per molteplici aspetti a quello degli umani. I piccoli dei moscerini hanno bisogno di dormire molto, ma quando diventano adulti, il loro bisogno diminuisce. Lo studio ha dimostrato inoltre che i moscerini diventano più vigili con l’assunzione di caffeina e più assonnate con gli antistaminici. Se un moscerino resta sveglio per un giorno, dormirà di più il giorno successivo.

Come si è svolto l’esperimento sui moscerini?

Tutte queste somiglianze con il comportamento umano potrebbe far luce sul perché di determinate azioni. Per capire meglio la correlazione tra circostanze difficili e sonno, la scienziata e prima autrice Krishna Melnattur, ha tolto ai moscerini la capacità di volare. I piccoli dei moscerini devono espandere le proprie ali nella prima mezz’ora altrimenti non si svilupperanno correttamente. I ricercatori hanno quindi messo dei moscerini appena nati in piccoli contenitori così da non poter sviluppare le proprie ali, mentre altri insetti sono stati modificati geneticamente.

In entrambi gli scenari i giovani moscerini hanno perso permanentemente la capacità di volare. Gli scienziati hanno impedito il volo anche ai moscerini adulti per verificarne il comportamento. In tutti questi casi gli insetti hanno reagito alla loro incapacità dormendo più del solito. Nel corso degli esperimenti i ricercatori hanno rintracciato il circuito neurale che segnala al cervello che le ali non funzionano e fa scattare nell’animale l’impulso di dormire di più.

“Quando abbiamo identificato i neuroni che sono stati attivati ​​con il danneggiamento delle ali, abbiamo notato che gli stessi neuroni sono coinvolti nel normale processo di sviluppo dell’espansione delle ali”, ha detto Melnattur.

Moscerini e umani sono più simili di quanto pensiamo

Il fatto che la lesione dell’ala e il normale sviluppo dell’ala siano collegati al sonno attraverso gli stessi circuiti neurologici ha senso da un punto di vista evolutivo, hanno riferito i ricercatori. Il cervello dei piccoli dei moscerini ha bisogno di dormire perché ancora in via di sviluppo. Gli animaletti nel mentre sviluppano le proprie ali ed imparano a volare. Da adulti il cervello deve ridiventare flessibile come un tempo per poter affrontare le difficoltà.

“L’intero circuito può essere riattivato più tardi nella vita quando succede qualcosa che costringe un moscerino ad adattarsi a una nuova situazione”, ha detto Shaw. “Improvvisamente, il suo cervello deve essere flessibile come quando era giovane. Non può più volare, ma deve ancora procurarsi il cibo, deve competere con i compagni, deve evitare di morire. Pensiamo che il sonno amplifichi la plasticità del cervello di cui il moscerino ha bisogno per sopravvivere.”

Shaw e Melnattur hanno in mente ulteriori esperimenti per vedere se effettivamente un sonno prolungato aiuta i moscerini incapaci di volare a sopravvivere. Le loro scoperte hanno anche fornito indizi sul perché alcune persone dormono più di altre e perché sorgono alcuni disturbi del sonno.

“C’è una grande variazione nel tempo di sonno tra le persone”, ha detto Shaw. “Alcune persone hanno bisogno di cinque ore a notte; alcuni hanno bisogno di nove. Il sonno è un processo antico e abbiamo sviluppato meccanismi per modificare il nostro equilibrio sonno-veglia per aiutarci a soddisfare le nostre esigenze. Se questi meccanismi vengono attivati ​​in modo inappropriato, ad esempio da un evento traumatico che innesca un disturbo da stress post- traumatico, può creare una situazione in cui si dorme troppo o troppo poco e non si adatta più alle nostre esigenze, e quindi si innesca un disturbo del sonno.”