Una notte insonne può invertire rapidamente la depressione per diversi giorni

 

Questa nuova scoperta potrebbe aiutare i ricercatori a capire meglio come gli stati d’animo passano naturalmente. Potrebbe anche portare a una comprensione più completa di come funzionano gli antidepressivi ad azione rapida (come la ketamina) e aiutare i ricercatori a identificare bersagli precedentemente sconosciuti per nuovi farmaci antidepressivi.

 

La maggior parte delle persone che hanno passato tutta la notte hanno fin troppo familiarità con quella sensazione di “stanchezza e nervosismo”. 

Ora, i neurobiologi della Northwestern University sono i primi a scoprire cosa produce questo effetto. In un nuovo studio, i ricercatori hanno indotto una lieve e acuta privazione del sonno nei topi e poi hanno esaminato i loro comportamenti e l’attività cerebrale.

Non solo il rilascio di dopamina è aumentato durante il periodo di perdita acuta di sonno, ma anche la plasticità sinaptica è stata migliorata, ricablando letteralmente il cervello per mantenere l’umore frizzante per i giorni successivi.

Queste nuove scoperte potrebbero aiutare i ricercatori a capire meglio come gli stati d’animo passano naturalmente. Potrebbe anche portare a una comprensione più completa di come funzionano gli antidepressivi ad azione rapida (come la ketamina) e aiutare i ricercatori a identificare bersagli precedentemente sconosciuti per nuovi farmaci antidepressivi.

La ricerca è stata pubblicata online giovedì (2 novembre) sulla rivista Neuron. Il borsista post-dottorato della Northwestern Mingzheng Wu è il primo autore dell’articolo, e la professoressa Yevgenia Kozorovitskiy è l’autrice corrispondente.

“La perdita cronica di sonno è ben studiata e i suoi effetti dannosi sono ampiamente documentati”, ha detto Kozorovitskiy.

“Ma una breve perdita di sonno, come l’equivalente di uno studente che fa una notte intera prima di un esame, è meno compresa. Abbiamo scoperto che la perdita di sonno induce un potente effetto antidepressivo e ricablando il cervello. Questo è un importante promemoria di come le nostre attività casuali, come una notte insonne, possano alterare radicalmente il cervello in poche ore”.

Esperto di neuroplasticità, Kozorovitskiy è professore associato di neurobiologia e Irving M. Klotz Professor presso il Weinberg College of Arts and Sciences della Northwestern.

Gli scienziati sanno da tempo che le perturbazioni del sonno sono associate a stati mentali e comportamenti alterati. Le alterazioni del sonno e dei ritmi circadiani nei pazienti, ad esempio, possono scatenare mania o occasionalmente episodi depressivi.

“È interessante notare che i cambiamenti nello stato d’animo dopo la perdita acuta di sonno sembrano così reali, anche in soggetti sani, come sperimentato da me e da molti altri”, ha detto Wu. “Ma i meccanismi esatti nel cervello che portano a questi effetti sono rimasti poco compresi”.

Per esplorare questi meccanismi, Kozorovitskiy e il suo team hanno sviluppato un nuovo esperimento per indurre una perdita acuta di sonno nei topi che non avevano predisposizioni genetiche legate ai disturbi dell’umore umano.

L’impostazione sperimentale doveva essere abbastanza delicata da evitare di causare stress sostanziale agli animali, ma abbastanza scomoda da impedire loro di addormentarsi.

Dopo una notte insonne, il comportamento degli animali è cambiato diventando più aggressivo, iperattivo e ipersessuale, rispetto ai topi che hanno sperimentato una tipica notte di sonno.

Utilizzando strumenti ottici e geneticamente codificati, i ricercatori hanno misurato l’attività dei neuroni dopaminergici, che sono responsabili della risposta di ricompensa del cervello.

E hanno scoperto che l’attività era più alta negli animali durante il breve periodo di perdita di sonno.

“Eravamo curiosi di sapere quali regioni specifiche del cervello fossero responsabili dei cambiamenti comportamentali”, ha detto Kozorovitskiy. “Volevamo sapere se si trattava di un grande segnale di trasmissione che colpiva l’intero cervello o se si trattava di qualcosa di più specializzato”.

Kozorovitskiy e il suo team hanno esaminato quattro regioni del cervello responsabili del rilascio di dopamina: la corteccia prefrontale, il nucleo accumbens, l’ipotalamo e lo striato dorsale.

Dopo aver monitorato queste aree per il rilascio di dopamina in seguito alla perdita acuta di sonno, i ricercatori hanno scoperto che tre delle quattro aree (la corteccia prefrontale, il nucleo accumbens e l’ipotalamo) erano coinvolte.

Ma il team ha voluto restringere ulteriormente i risultati, quindi ha sistematicamente messo a tacere le reazioni della dopamina.

L’effetto antidepressivo è scomparso solo quando i ricercatori hanno messo a tacere la risposta della dopamina nella corteccia prefrontale mediale.

Al contrario, il nucleo accumbens e l’ipotalamo sembravano essere più coinvolti nei comportamenti di iperattività, ma erano meno collegati all’effetto antidepressivo.

“L’effetto antidepressivo persisteva tranne quando abbiamo silenziato gli input di dopamina nella corteccia prefrontale”, ha detto Kozorovitskiy.

“Ciò significa che la corteccia prefrontale è un’area clinicamente rilevante nella ricerca di bersagli terapeutici. Ma rafforza anche l’idea che si è sviluppata di recente nel campo: i neuroni dopaminergici svolgono ruoli molto importanti ma molto diversi nel cervello. Non si tratta solo di una popolazione monolitica che si limita a predire le ricompense”.

Mentre la maggior parte dei comportamenti (come l’iperattività e l’aumento della sessualità) sono scomparsi entro poche ore dalla perdita acuta di sonno, l’effetto antidepressivo è durato per alcuni giorni. Ciò ha suggerito che la plasticità sinaptica nella corteccia prefrontale potrebbe essere migliorata.

Quando Kozorovitskiy e il suo team hanno esaminato i singoli neuroni, hanno scoperto proprio questo. I neuroni nella corteccia prefrontale formavano minuscole sporgenze chiamate spine dendritiche, caratteristiche altamente plastiche che cambiano in risposta all’attività cerebrale.

Quando i ricercatori hanno usato uno strumento geneticamente codificato per smontare le sinapsi, hanno invertito l’effetto antidepressivo.

Mentre i ricercatori non capiscono appieno perché la perdita di sonno causi questo effetto nel cervello, Kozorovitskiy sospetta che sia in gioco l’evoluzione.

“È chiaro che la privazione acuta del sonno è in qualche modo l’attivazione di un organismo”, ha detto Kozorovitskiy. “Si possono immaginare alcune situazioni in cui c’è un predatore o una sorta di pericolo in cui è necessaria una combinazione di funzionalità relativamente elevate con la capacità di ritardare il sonno. Penso che questo potrebbe essere quelo che abbiamo visto. Se stai perdendo il sonno di routine, si verificano diversi effetti cronici che saranno uniformemente dannosi. Ma in modo transitorio, si possono immaginare situazioni in cui è utile essere intensamente vigili per un periodo di tempo”.

Kozorovitskiy avverte di non iniziare a fare nottate intere svegli per risollevare l’umore.

“L’effetto antidepressivo è transitorio e conosciamo l’importanza di una buona notte di sonno”, ha detto. “Direi che è meglio andare in palestra o fare una bella passeggiata. Questa nuova conoscenza è più importante quando si tratta di abbinare una persona con l’antidepressivo giusto”.