Perché si dorme
Per quanto sconcertante possa sembrare, nonostante i circa 100 anni di studi sull'argomento e la mole di dati ricavati, non siamo ancora riusciti a capire quale sia il significato funzionale del sonno. In altre parole, non sappiamo perché dormiamo.
Sappiamo però che la privazione del sonno causa un grave stress all'organismo, un deperimento che, nell'animale, può portare anche alla morte. Il sonno quindi è da considerare indispensabile per l'economia vitale dell'individuo. La mancanza di certezze non ha impedito un'intensa fioritura di ipotesi sul significato del sonno.

Le principali ipotesi
Secondo la teoria adattativa, basata sull'osservazione degli animali, il sonno avrebbe il compito fondamentale di migliorare l'adattamento all'ambiente e favorire l'evoluzione. Grazie all'estrema plasticità del sistema nervoso centrale, durante il sonno le esperienze del periodo di veglia s'imprimerebbero stabilmente nel cervello, determinando continui aggiustamenti nel rapporto tra l'individuo e il suo ambiente che aumentano le capacità di sopravvivenza.
- Nell’ipotesi energetica, durante il sonno si verifica un riequilibrio omeostatico delle funzioni superiori della corteccia cerebrale, allo scopo di favorire i processi di apprendimento e la memoria. Proprio da questa ipotesi ha preso origine la convinzione, molto diffusa fino a qualche tempo fa, che ascoltare cassette di lezioni o di istruzioni mentre si dorme fosse il modo più semplice e veloce per imparare qualcosa.
- L’ipotesi elaborativa invece, punta sul metabolismo delle cellule cerebrali, considerando il sonno come una base biologica per l'elaborazione delle informazioni e la loro registrazione. Infatti nella fase REM, in cui si produce la maggior parte dei sogni, il cervello sintetizza una quantità più elevata di proteine, segno inequivocabile che sta lavorando.
- Per la teoria del gruppo neuronale, il sonno servirebbe a stimolare l'uso delle sinapsi cerebrali che non sono state utilizzate durante la veglia, in modo da rinforzarle ed evitare che si atrofizzino. Dormire significa quindi evadere dai sentieri consueti del pensiero per andare a visitare le zone cerebrali trascurate, farle lavorare e mantenere così l'intera corteccia in buona salute.
- L’ipotesi strutturale sostiene invece che il sonno ha la specifica funzione di attivare l'emisfero cerebrale destro, incaricato del compito di 'resettare' l'intero sistema di registrazione dei dati del cervello, integrando le informazioni raccolte dutante la veglia. Questa ipotesi è resa particolarmente interessante dalla scoperta che l'emisfero destro del cervello è più coinvolto di quello sinistro nell'elaborazione dei sogni.
Probabilmente nessuna di queste teorie è completamente esatta, ma ognuna di esse rappresenta una tesserina di un mosaico più ampio. Se non sappiamo esattamente per quale ragione dormiamo, sappiamo però come avviene il fenomeno e quali parti del cervello sono coinvolte in questo processo.

Come si dorme
Il sonno è un viaggio straordinario che avviene a nostra insaputa e ci trasporta in dimensioni sconosciute, fuori dallo spazio-tempo in cui siamo abituati a muoverci.
Contrariamente all'opinione corrente, non ci si addormenta progressivamente, scivolando passo passo fuori dallo stato di veglia. Il sonno subentra in una frazione di secondo: un istante prima siamo svegli, padroni delle nostre funzioni percettive e del nostro sistema motorio; a un tratto il cervello gira un interruttore e di colpo stiamo dormendo, isolati dal mondo esterno da una barriera invisibile che annulla ogni percezione, ignari di essere partiti per il viaggio notturno. I muscoli si rilassano e la mente diventa passiva come uno schermo cinematografico, pronto a ricevere le immagini che verranno.

Che cosa accade al cervello
II cervello cambia comportamento: comincia a emettere nuove combinazioni di ormoni e a inviare messaggi chimici che stimolano l'attività di tutte le cellule; cambia l'attività elettrica cerebrale. Le variazioni delle onde emesse dal cervello di una persona addormentata sono misurabili con un'apparecchiatura specifica che fornisce un tracciato, Velettroencefalogramma (EEG). Nel sonno, il cervello lavora a ritmo frenetico e brucia grandi quantità di ossigeno e di zuccheri, dimostrando di essere tutt'altro che 'a riposo', come si credeva un tempo.

Gli affetti del sonno sul sistema immunitario
Una forte deprivazione di sonno produce sull'organismo conseguenze negative: ci sentiamo deboli, indolenziti e proviamo una sensazione generale di malessere, come se stessimo covando un'influenza.
La mancanza di sonno causa anche problemi di stomaco e disturbi intestinali; inoltre aumenta la sensibilità al dolore e agli stimoli fastidiosi.
Simmetricamente, quando siamo malati il bisogno di sonno aumenta, anche se la sua qualità non è di solito buona. Una volta i medici attribuivano una notevole importanza al sonno del malato, considerandolo decisivo nelle crisi della patologia: se il malato riusciva ad abbandonarsi a un sonno calmo e profondo, la guarigione era ritenuta vicina.
Oggi sappiamo che il sonno svolge effettivamente un ruolo di sostegno nell'attività di alcune cellule del sistema immnunitario e delle sostanze chimiche che intervengono nella malattia.
Durante i sonno i livelli nel sangue delle molecole del sistema immunitario, come l'interleuchina 1 e 2 e il fattore di necrosi tumorale (TNF), aumentano significativamente: fino a 10 volte nel caso dei TNF, le 'cellule killer' naturali note anche come linfociti T.
TNF hanno il compito, estremamente importante, di distruggere le cellule tumorali normalmente prodotte dall'organismo, anche quando siamo perfettamente sani. È il loro intervento a preservarci dai tumori. TNF sono anche le cellule immunitarie che risentono maggiormente della deprivazione di sonno. Basta stare svegli fino alle 3 del mattino per avere il giorno dopo una riduzione del 30% di linfociti T nei sangue; in mancanza di sonno, cala sensibilmente anche la produzione dì interleuchina 2.

Come funzionano le cellule immunitarie
Una delle funzioni delle interleuchine (la 1 in particolare) è quella di agire sul termostato cerebrale facendo alzare la temperatura, per rendere l'ambiente sanguigno inospitale all'invasore.
La febbre alta è arma privilegiata del sistema imrnunitario per bloccare virus e batteri, impedendo loro di riprodursi e dando il tempo agli anticorpi di entrare in azione. Nei bambini, che dormono molto più degli adulti, la febbre raggiunge rapidamente punte elevate, segnalando che l'abbondante interleuchina prodotta è scesa in campo, per calare altrettanto rapidamente non appena gli anticorpi sono pronti. Intervenire subito con forti dosi di antipiretici e antibiotici significa disarmare il sistema immunitario del bambino e lasciarlo in balia del virus.
Studi sperimentali hanno dimostrato che, negli animali, una lunga deprivazione di sonno porta alla morte, proprio per le massicce infezioni batteriche: lo stato di stress estremo debilita gravemente l'organismo, e il sistema immunitario, impoverito e privo di difese, cede all'invasore.
Anche le sue funzioni di sentinella sono attive: nonostante la barriera percettiva interposta tra il soggetto e il mondo esterno, un forte rumore, un odore acre o una perturbazione significativa dello spazio (per esempio un terremoto) fanno scattare l'allarme e lo inducono a risvegliare prontamente il dormiente.
Se la perturbazione non sembra provenire da una possibile fonte di pericolo, invece, lo stimolo viene incorporato nel sonno come elemento dell'eventuale sogno in corso, oppure genera un cambiamento di posizione. Tutti questi processi coinvolgono una serie di sistemi e funzioni cerebrali che interagiscono per offrirci una buona notte di sonno.

I termini da capire
Cervelletto. Porzione dell'encefalo posta tra il midollo allungato e il cervello, situata nella parte postero-inferiore della cavità cranica e divisa in due emisferi. Controlla i sistemi di movimento e la coordinazione muscolare.
Ipotalamo. Formazione posta sotto al talamo, che controlla il sistema nervoso viscerale. È implicata nella regolazione delle funzioni corporali in risposta ai bisogni dell'organismo e ai suoi desideri, e nel comportamento emotivo.
Neurotrasmettitori. Cellule cerebrali incaricate di trasmettere e smistare le informazioni. Collegano il cervello a tutto il resto del corpo.
Ponte. Sporge dalla superficie ventrale del tronco encefalico e ha il compito preciso di connettere la corteccia cerebrale con il cervelletto.
Sistema limbico. Formazione ad anello di aree cerebrali sotto-corticali, poste intorno al tronco encefalico, coinvolte nei processi emotivi e della memoria.
Sistema vegetativo. Parte del sistema nervoso che regola gli organi e la muscolatura involontaria; il sistema vegetativo è influenzato dall'ipotalamo.
Talamo. Stazione di ritrasmissione degli impulsi e delle informazioni provenienti dai vari organi sensoriali (occhi, orecchi, cute).
Tronco encefalico. È la regione a forma di stelo alla base dei cervello, da cui germogliano gli emisferi cerebrali. Regola funzioni vitali come la respirazione, il controllo della temperatura corporea e il livello di coscienza. Controlla l'inizio e la fine delle fasi REM.

I fattori che influenzano il sonno
Dal punto di vista fisiologico, il sonno e la veglia sono differenti funzioni del sistema nervoso centrale, affidate a complessi sistemi operativi distribuiti nel cervello che producono stati elettrofisiologici e comportamentali in continua trasformazione e aggiustamento.
Questi sistemi operativi comprendono il tronco encefalico, il talamo, l'ipotalamo, il sistema limbico e la corteccia. A tutto questo si uniscono i fattori legati alla produzione di neurotrasmettitori specifici, che collaborano alla creazione di particolari stati funzionali del cervello e interessano il sistema vegetativo. Il sonno è quindi un evento che coinvolge componenti neurofisiologiche e neurochimiche, ma dipende anche da un organizzatore interno di natura psicologica, legato a vari fattori culturali e ambientali. Tra le condizioni ambientali, la luce e la temperatura possono modificare il sonno in maniera significativa, per esempio aumentandolo o diminuendolo, e possono intervenire in ogni fase.

La componente circadiana: un orologio biologico
La componente circadiana svolge il ruolo principale nella modulazione del sonno. Il termine 'circadiano' deriva dal latino circa dies ('intorno al giorno') e si riferisce a un meccanismo interno al cervello sviluppato dal corpo umano nel corso di milioni di anni, un vero e proprio 'orologio biologico' che scandisce il ritmo di sonno e di veglia con la precisione di un cronometro. Come un sistema solare in miniatura, l'orologio biologico riproduce al nostro interno il cammino della Terra intorno al Sole.
L'importanza dell'orologio biologico è enorme, perché, oltre a sincronizzare il ritmo sonno-veglia, regola anche una complessa sintonia di attività chimiche, ormonali e nervose delle cellule, imponendo il suo ritmo a funzioni come l'alimentazione, la termoregolazione, il comportamento motorio. La sua precisione è tale che funziona anche quando l'ambiente esterno non offre informazioni adeguate, cioè quando una persona si trova in un ambiente che non permette di sapere se sia giorno o notte.
Verso la fine degli anni Sessanta, alcuni ricercatori in Germania, costruirono una stanza sotterranea isolata dalla luce solare, dal rumore e dai campi magnetici. I volontari che vi entrarono furono incoraggiati a seguire ritmi personali, spegnendo la luce quando volevano e alzandosi quando ritenevano di aver dormito abbastanza.
I risultati dell'esperimento confermarono l'esistenza di una specie di 'contatore interno', capace di mantenere inalterati i ritmi fisiologici di sonno e veglia, che permetteva ai soggetti di conservare un ciclo vitale grosso modo giornaliero, della durata di 25 ore.

La componente omeostatica
Anche la componente omeostatica svolge un ruolo importante nella fisiologia del sonno. Essa tiene una sorta di 'contabilità' delle ore dormite, determinando una maggiore o minore propensione al sonno a seconda del grado di soddisfazione dell'organismo.
Quando abbiamo sottratto troppe ore al bisogno fisiologico di dormire, la componente omeostatica scatta implacabilmente, facendoci addormentare in qualunque situazione ci troviamo, perfino al volante di un'automobile.

Le fasi del sonno
Fino alla fine degli anni Cinquanta del secolo scorso si pensò che dormire fosse un fenomeno sostanzialmente omogeneo e che esistessero soltanto due tipi di sonno: il sonno lento o sincronizzato e il sonno rapido o desincronizzato. Con le apparecchiature disponibili allora nei laboratori di ricerca era stato possibile eseguire tracciati EEG che rivelavano l'emissione, da parte del cervello, di onde elettriche lente di tipo theta e delta nel sonno lento, e di onde di voltaggio ridotto nel sonno rapido.
Furono alcuni studiosi americani scoprire, nel 1958, la presenza di rapidi movimenti oculari nel sonno desincronizzato e a collegarla all'attività onirica, battezzando questa fase di sonno REM, contrapposta alla fase non REM del sonno a onde lente.
Ma ben presto apparve chiaro che lo stadio non REM non era uniforme e presentava a sua volta quattro fasi, che corrispondono non soltanto a differenti bioritmi, ma anche a differenti modificazioni dello stato di coscienza:
• addormentamento;
• sonno leggero;
• sonno profondo;
• sonno a onde lente.

L'addormentamento
L'addormentamento è la fase che segna il passaggio tra la veglia e il sonno. Le onde cerebrali beta, tipiche della veglia, lasciano il passo a onde più lente di tipo alfa, e poi ad altre ancora più lente, le theta. A questo punto cala una barriera sensoriale che isola la mente dal mondo esterno. Suoni, odori, rumori, movimenti non la raggiungono più. Il tono muscolare si riduce, le pupille si contraggono, mentre gli occhi descrivono lenti movimenti pendolari.
La respirazione si fa lenta e regolare, la temperatura corporea si abbassa.
In questa fase, che dura circa 5 minuti, il sonno è leggerissimo, e se si viene svegliati probabilmente non ci si ricorda affatto di aver dormito. Ancora qualche minuto, e si entra nella seconda fase.

Il sonno leggero
La fase del sonno leggero si distingue per la presenza di due onde peculiari del cervello che dorme: i fusi del sonno e i complessi K.
I fusi del sonno sono costituiti da raffiche di onde brevi e molto fìtte, che si inseriscono sullo sfondo delle onde theta disegnando sul tracciato EEG una figura caratteristica (che ricorda appunto i fusi).
I complessi K sono onde trifasiche, lente e ampie, che sembrano comparire dal nulla per poi svanire.
Questi due tipi di onde riflettono le variazioni del modo in cui il cervello elabora le informazioni sensoriali che riceve sia dall'interno sia dall'esterno del corpo. Non bisogna dimenticare, infatti, che solo la mente è isolata percettivamente dall'ambiente, mentre il cervello è sempre al lavoro.
Dopo circa altri 10 minuti arriva la terza fase.

Il sonno profondo
Nella fase del sonno profondo, sul tracciato EEG compaiono le onde delta. Ampie, regolari, molto lente e meno frequenti, si inseriscono sulle precedenti sommergendole come grandi onde. La barca della notte ha preso il largo, e naviga sulle profonde acque dell'oceano, verso l'ultima fase non REM.

II sonno a onde lente
L'attività cerebrale precedente è scomparsa: sono presenti solo le onde delta, le onde lente. Ormai svegliarsi è molto diffìcile. Il battito del cuore è lento e regolare, il corpo comincia a secernere una quantità di sostanze.
Una delle ragioni che rendono importante dormire a sufficienza è che vari ormoni vengono secreti in questa fase: la melatonina, la prolattina, l'ormone luteinizzante, il testosterone, la tiroxina e soprattutto l'ormone della crescita, che ha la funzione di aiutare le cellule a moltipilcarsi per riparare i tessuti danneggiati e costruirne di nuovi.
Il sonno lento prosegue per circa 90 minuti, poi, improvvisamente, tutto cambia. Ricompaiono le piccole onde theta, i fusi del sonno e i complessi K. La persona prende a muoversi, ma senza svegliarsi. Dopo circa 10 minuti, anche gli occhi cominciano a muoversi rapidamente sotto le palpebre chiuse. Inizia la fase REM.

Il sonno REM: la fase del sogno
La fase del sogno è la quinta fase del sonno. Sulle onde theta si inseriscono lampi di onde alfa e beta, tipiche della veglia: per questo il sonno REM è chiamato 'paradosso'. L'attività cerebrale assomiglia molto a quella di un cervello sveglio, ma la persona è sprofondata nel regno dei sogni, come se avesse ripreso conoscenza ma si trovasse in un altro mondo, lontano da quello abituale.
Rispetto alla durata del sonno, la percentuale delle singole fasi si divide in 50% circa di sonno leggero, 25% di sonno profondo e 25% di sonno REM.

Il corpo nella fase REM
Se il cervello sembra sveglio e in piena attività, il corpo invece è impossibilitato a compiere qualsiasi movimento, poiché i segnali nervosi che provocano il movimento sono intercettati e bloccati a livello del midollo spinale.
Solo gli occhi fanno eccezione. Si potrebbe pensare che siano impegnati a seguire il 'film' che scorre sullo schermo bianco della mente, e in effetti gli studi dimostrano che il movimento degli occhi è in perfetta sintonia con lo svolgimento del sogno in corso; tuttavia il movimento oculare è presente anche nelle persone cieche dalla nascita, che non hanno sogni di contenuto visivo. Anche gli organi sessuali si modificano, inturgidendosi sia nel maschio sia nella femmina, ma il fenomeno è legato non all'attività muscolare, bensì all'aumento dell'irrorazione sanguigna causato dalle variazioni circolatorie che accompagnano il sogno.
La ragione per cui la muscolatura è privata del normale contatto con i segnali di movimento è che, in caso contrario, noi ci troveremmo a recitare fisicamente il sogno che stiamo vivendo; e, in assenza del controllo cosciente della mente, ciò comporterebbe un certo pericolo per la nostra incolumità o per quella di chi ci dorme accanto.
Un incubo può causare movimenti inconsulti degli arti, borbottamenti, grida o lacrime, a volte in un parossismo di agitazione che di solito finisce con lo svegliarci.
Il primo periodo REM dura circa 10 minuti, poi il dormiente ritorna alle fasi 3 e 4 del sonno profondo. Nel corso della notte si alternano 4-6 periodi REM ad altrettante fasi di sonno pesante, intervallati da risvegli brevissimi, di una frazione di secondo, di cui non resta traccia.
La seconda parte della notte, che inizia all'incirca dopo le 2, è la più ricca di sogni, perché i periodi REM tendono ad allungarsi. Avvicinandosi al mattino, i corpo riversa nel sangue una buona quantità di cortisolo, l'ormone dello stress, per attivare le riserve di energia del corpo in vista della nuova giornata. La luce dei giorno funziona come segnale di sveglia.

Qual è il senso dei sogni?
Complessivamente, i sogni occupano circa 2 ore dello spazio dedicato al sonno, e questo vale per tutti, compresi coloro che affermano con sicurezza di non sognare mai. Il sogno, del resto, sembra essere davvero importante nell'economia del sonno, tanto che se si depriva artificialmente una persona della fase REM, svegliandola ogni volta che la raggiunge, la volta successiva i periodi REM si dilatano proporzionalmente per frequenza e durata, fino a compensare la precedente deprivazione, come se il cervello avesse assolutamente bisogno della sua razione quotidiana di sogni per poter funzionare al meglio delle sue possibilità. Ma qual’è il senso dei sogni? Qui le opinioni degli esperti divergono.
Negli anni Settanta del secolo scorso, due ricercatori, nel corso di esperimenti sul sonno dei gatti, scoprirono che durante i sogni una piccola area vicino alla base del cervello (chiamata ponte) emette segnali nervosi.
Partendo da qui, i segnali viaggiano verso l'alto, attraversano l'intero cervello e si diramano nella neocorteccia, attivando tutte le cellule nervose e provocando la formazione di immagini, sensazioni e sentimenti.
Il sogno sarebbe dunque il tentativo di dare coerenza e struttura unitaria a un insieme di eventi slegati e generati dall'attività nervosa, per soddisfare il bisogno di razionalità tipico della mente umana.
Questa interpretazione si fonda anche sul fatto che le sensazioni vissute in sogno sono simili a quelle percepite quando gli scienziati, in laboratorio, stimolano a caso zone della corteccia cerebrale con impulsi elettrici. Noi sogneremmo, quindi, sogni diversi a seconda delle cellule cerebrali attivate da un'eccitazione nervosa del tutto casuale, e voler trovare nei sogni un significato di tipo nascosto sarebbe un'operazione impropria.

L'opinione degli psicanalisti
All'ipotesi dei precedenti ricercatori si oppone la corrente di pensiero di derivazione psicanalitica che, pur non negando la base neurofisiologica del processo onirico, ne ritiene inaccettabili le conclusioni. Innanzi tutto perché non è ancora stato dimostrato che, anche nell'uomo, il ponte sia la sorgente di impulsi collegati al sogno; in secondo luogo, perché è possibile che gli impulsi, arrivando all'interno di quel vasto e complesso mondo che è il cervello umano, vengano filtrati e modificati dallo stato in cui si trova il cervello in quel momento, riducendo o perdendo del tutto la casualità di percorso.
Per esempio, gli stati d'ansia o di eccitazione influenzano durevolmente lo stato elettrico di determinate cellule cerebrali.
E’ dimostrato che questa influenza non viene meno durante il sonno, ma fornisce la tonalità emotiva di base dei sogni, dato che le cellule che rispondono più prontamente agli impulsi nervosi sono proprio quelle che erano state maggiormente attivate dalle esperienze personali durante le ore di veglia.
E’ del tutto ragionevole quindi ipotizzare che anche i pensieri inconsci, come quelli consci, possono modificare lo stato del cervello e che, di conseguenza, i contenuti inconsci prendono parte allo scenario del sogno.

Sonno e benessere psichico
Nel gennaio del 1959, un disc-jockey di New York, fu proragonista di una delle prime ricerche sulle funzioni psichiche del sonno. Per raccogliere fondi a favore dei poliomielitici, si era impegnato a rimanere sveglio per 200 ore, durante le quali avrebbe condotto un programma radiofonico da una cabina di vetro collocata in Time Square.
Si trattava di un'occasione davvero unica per gli studiosi dell'argomento, che parteciparono all'esperienza con l'intento di dimostrare la validità dell’ ipotesi psicanalitica che vede nel sonno, e in particolare nel sogno, il garante dell'integrità mentale.
I risultati sembrarono fornire conferme positive. Verso la fine della maratona, il disc-jockey cominciò a soffrire di fissazioni a sfondo paranoico e ad avere allucinazioni visive e acustiche.
L'entusiasmo della scoperta si smorzò in parte quando si seppe che, per rimanere sveglio così a lungo, egli aveva fatto abbondante uso di anfetamine, che notoriamente danno luogo, appunto, a fenomeni di paranoia e ad allucinazioni.
Tuttavia, una volta libero di addormentarsi, egli sprofondò immediatamente in una lunghissima fase di sonno REM; inoltre, durante tutto il sonno, le fasi REM, che normalmente occupano solo un quarto del tempo complessivo, superarono nettamente le altre fasi.

Dormire è indispensabile per la salute mentale
La ricerca condusse alcuni studiosi a concludere che esiste una pressione REM, ossia un fenomeno in base al quale una persona che è stata privata a lungo della possibilità di dormire, e quindi di sognare, potrebbe diventare mentalmente instabile.
Nessun esperimento ha però mai potuto confermare definitivamente che esiste un collegamento tra privazione del sonno e stati psicotici; anzi, esperimenti successivi hanno escluso che la deprivazione di sonno possa, in sé, causare squilibri mentali.
E’ probabile però che possa funzionare come molla scatenante nelle persone affette da disturbi psichici latenti, portando allo scoperto un disturbo mentale in precedenza silente.