Alzheimer e Sonno: Quando il Cervello Prova a Difendersi (e a volte ci riesce!)

Ciao a tutti, amici della scienza e curiosi del cervello! Oggi voglio parlarvi di una ricerca che mi ha davvero colpito, una di quelle che ti fa dire: “Wow, il nostro cervello è una macchina incredibile!”. Parliamo di Alzheimer, quella brutta bestia che purtroppo conosciamo bene, e di come il nostro sonno, o meglio, l’attività del nostro cervello *durante* il sonno, potrebbe nascondere indizi preziosi e persino meccanismi di difesa inaspettati.

Siamo abituati a pensare all’Alzheimer come a una malattia che si manifesta con la perdita di memoria e il declino cognitivo. Ma cosa succede *prima*? Molto prima che i sintomi diventino evidenti? È noto che le alterazioni del sonno sono tra i primi campanelli d’allarme, ma i dettagli di cosa accade a livello microscopico nel cervello, specialmente nelle fasi iniziali e pre-sintomatiche, sono ancora avvolti in un velo di mistero.

L’ipotesi di partenza: placche e sonno disturbato

La mia curiosità, e quella dei ricercatori protagonisti dello studio che vi racconto, parte da un’ipotesi: le famigerate placche di proteina beta-amiloide (Aβ), uno dei marchi di fabbrica dell’Alzheimer, potrebbero iniziare a scombussolare l’attività neuronale e, di conseguenza, le delicate oscillazioni cerebrali che caratterizzano il nostro sonno, ben prima che queste placche diventino “visibili” e invasive. Immaginate delle piccole interferenze in una sinfonia complessa: all’inizio magari sono impercettibili, ma col tempo possono stonare l’intera orchestra.

Cosa abbiamo cercato (e trovato) nei ratti “Alzheimer”

Per vederci chiaro, ci siamo “infiltrati” nel cervello di speciali ratti, i TgF344-AD, che sono un modello animale per lo studio dell’Alzheimer. Li abbiamo osservati in due momenti cruciali:

• A 4 mesi: in questa fase, che chiamiamo “pre-placche”, i ratti hanno già accumulato forme solubili di Aβ, ma non ancora le placche vere e proprie nell’ippocampo e nella corteccia.
• A 6 mesi: qui siamo nella fase di “placche iniziali”, dove le placche iniziano a depositarsi.

Abbiamo monitorato per 24 ore l’attività elettrica del loro ippocampo – una regione cerebrale cruciale per la memoria e molto colpita dall’Alzheimer – mentre dormivano e mentre erano svegli. E non ci siamo fermati qui: abbiamo anche analizzato la quantità di sinapsi GABAergiche (inibitorie), glutammatergiche (eccitatorie) e, tenetevi forte, colinergiche. Queste ultime sono particolarmente interessanti perché il sistema colinergico è fondamentale per l’attenzione, l’apprendimento e, appunto, la regolazione del sonno.

Le montagne russe dell’attività ippocampale nel sonno

Allora, cosa abbiamo scoperto? Preparatevi, perché è un po’ un giro sulle montagne russe!
Innanzitutto, una cosa importante: non abbiamo visto stravolgimenti massicci nel ritmo sonno-veglia generale o nella durata totale delle fasi di sonno REM (quello dei sogni, per intenderci) e NREM (sonno profondo). Qualche piccolo segnale di frammentazione del sonno REM nei ratti più giovani (fase pre-placche), ma niente di eclatante.

La vera sorpresa è arrivata guardando la “microarchitettura” del sonno, cioè l’attività elettrica più fine.
Durante il sonno NREM, abbiamo notato che nei ratti “Alzheimer” la durata delle cosiddette “sharp wave-ripples” (SWR) – delle specifiche onde cerebrali importantissime per il consolidamento della memoria – era significativamente aumentata, e questo indipendentemente dall’età. È come se il cervello cercasse di “lavorare di più” su questi segnali.

Ma è nel sonno REM che le cose si sono fatte davvero intriganti. Qui abbiamo analizzato l’accoppiamento tra le onde theta e le onde gamma (theta-gamma coupling), un altro meccanismo cruciale per la memoria e la plasticità sinaptica.
Ebbene, nei ratti “Alzheimer” più giovani (fase pre-placche), abbiamo osservato una riduzione significativa dell’accoppiamento tra le onde theta e le onde gamma “veloci”. Questo non è un buon segno, perché suggerisce un’alterazione precoce.
Però, attenzione al colpo di scena! Nello stesso gruppo di ratti giovani, l’accoppiamento tra le onde theta e le onde gamma “lente” era aumentato! E, cosa ancora più sorprendente, quando questi ratti hanno raggiunto i 6 mesi (fase di placche iniziali), questo specifico accoppiamento theta-gamma lento era parzialmente tornato alla normalità, simile a quello dei ratti sani!

Il segreto? Forse nelle sinapsi colinergiche!

Questa “parziale normalizzazione” ci ha fatto drizzare le antenne. Come poteva essere? Abbiamo cercato la risposta nelle sinapsi. E l’abbiamo trovata!
Nei ratti “Alzheimer” di 6 mesi, proprio quelli in cui vedevamo questo parziale recupero dell’attività ippocampale durante il sonno REM, abbiamo riscontrato un aumento significativo del numero di sinapsi colinergiche nell’ippocampo. Non abbiamo visto cambiamenti significativi, invece, nell’equilibrio tra sinapsi eccitatorie e inibitorie (glutammatergiche/GABAergiche).

Questa è una scoperta pazzesca! Sembra quasi che il cervello, di fronte all’avanzare precoce della patologia, metta in atto un meccanismo di compensazione, potenziando il sistema colinergico per cercare di mantenere o ripristinare una corretta attività cerebrale durante il sonno. È come se, sentendo un motore perdere colpi, il cervello cercasse di “dare più gas” da un’altra parte per mantenere la velocità.

Cosa ci portiamo a casa da questa scoperta?

Questi risultati sono importantissimi per diversi motivi:

• Ci mostrano che l’Alzheimer inizia a “lavorare nell’ombra” molto presto, alterando finemente l’attività cerebrale durante il sonno prima ancora che si formino le placche estese o che compaiano sintomi cognitivi evidenti.
• Svelano un potenziale meccanismo di resilienza del cervello: l’aumento delle sinapsi colinergiche potrebbe essere un tentativo di compensare i danni iniziali. Questo apre scenari affascinanti su come potremmo, un giorno, supportare o mimare questi meccanismi di difesa naturali.
• Identificare queste alterazioni precocissime nella microarchitettura del sonno potrebbe, in futuro, aiutarci a sviluppare biomarcatori per una diagnosi super-precoce dell’Alzheimer, quando forse c’è più margine per intervenire.

Certo, siamo ancora nel campo della ricerca di base e su modelli animali, quindi niente facili entusiasmi. Lo studio, per esempio, ha coinvolto solo ratti maschi, e sappiamo che l’Alzheimer può avere manifestazioni diverse tra i sessi. Inoltre, il numero di animali non era enorme, quindi studi futuri con campioni più ampi saranno fondamentali.

Tuttavia, ogni tassello che aggiungiamo alla comprensione di questa complessa malattia è un passo avanti. E scoprire che il nostro cervello, anche di fronte a una minaccia come l’Alzheimer, non si arrende facilmente ma cerca attivamente di “ripararsi” è qualcosa che, personalmente, mi riempie di meraviglia e speranza.
Chissà quali altri segreti nasconde il nostro sonno e come potremo usarli per difendere la nostra mente! Continueremo a indagare, promesso!

Fonte: Springer