L’ETH Zurigo fa una scoperta rivoluzionaria sulla scienza del sonno

Tutto ciò che pensavamo di sapere sul cervello durante il sonno sta per essere riscritto. Per decenni, le neuroscienze hanno dato per scontato che il sonno fosse uno stato di bassa e statica attivazione, una sorta di spegnimento biologico durante il quale la mente riposa. Il Politecnico federale di Zurigo (ETH Zurigo) ha sfatato questa convinzione. In uno studio innovativo pubblicato su Nature Communications, i ricercatori hanno confermato che il cervello addormentato è molto più dinamico di quanto si immaginasse. Osservando il comportamento delle pupille per diverse ore, il team ha scoperto che le dimensioni delle pupille, e quindi il livello di attivazione cerebrale, variano continuamente.

Non si tratta di una piccola deviazione: è un cambiamento fondamentale per la scienza del sonno. «Queste osservazioni contraddicono l’ipotesi precedente secondo cui i livelli di attivazione sono generalmente bassi durante il sonno», afferma la responsabile dello studio Caroline Lustenberger. I dati mostrano un cervello impegnato in una lotta dinamica, che alterna continuamente livelli di attivazione più alti e più bassi. Questa scoperta suggerisce che, anche nel sonno più profondo, la mente svizzera non è mai davvero spenta, ma attraversa un paesaggio neurologico complesso e attivo.

Per raccogliere questi dati senza precedenti, il team dell’ETH Zurigo ha dovuto sfidare l’istinto umano: servivano persone in grado di dormire con un occhio aperto. L’impresa, semplice nell’idea ma complessa dal punto di vista tecnico, è stata resa possibile da un cerotto trasparente di nuova concezione. Il metodo crea di fatto una finestra sul sonno e permette alle telecamere di seguire la dilatazione delle pupille senza disturbare il riposo dei partecipanti. L’idea sembra uscita da un thriller distopico, ma l’applicazione è stata del tutto clinica e sorprendentemente efficace.

L’ostacolo principale era psicologico. È davvero possibile addormentarsi senza poter chiudere un occhio? La risposta è un sì convinto. «In una stanza buia, la maggior parte dimentica di avere ancora gli occhi aperti e riesce comunque a dormire», spiega Manuel Carro Domínguez, primo autore dello studio. Questo approccio innovativo ha superato i limiti dei tradizionali laboratori del sonno, dove le palpebre fanno da tenda e nascondono dati neurologici importanti. Rimuovendo questa barriera, l’ETH Zurigo ha reso accessibile una nuova fonte di informazioni biologiche, rimasta nascosta sotto gli occhi di tutti per secoli.

La pupilla non è soltanto un meccanismo che regola l’ingresso della luce: è un indicatore biologico diretto dello stato di attivazione del cervello. Le variazioni osservate dal team zurighese costituiscono una registrazione in tempo reale dell’attività neuronale. Quando la pupilla si dilata e si contrae durante il sonno, segnala che il cervello oscilla tra stati di vigilanza e di riposo, un fenomeno finora invisibile ai ricercatori che si affidavano soltanto alle normali letture dell’EEG.

Questo «stato di alternanza continua» restituisce l’immagine di un cervello vigile anche quando la persona è incosciente. La dinamica delle pupille riflette lo stato interno del sistema di attivazione cerebrale e fornisce dati sul sonno con un livello di dettaglio mai raggiunto prima. È un importante passo avanti per le neuroscienze. Mettendo in relazione le dimensioni delle pupille con l’attivazione cerebrale, l’ETH Zurigo ha definito un nuovo biomarcatore della salute del sonno. Non ci limitiamo più a osservare le onde cerebrali: attraverso la finestra dell’occhio, vediamo in tempo reale il motore del cervello accelerare e rallentare.

Le implicazioni di questa innovazione svizzera vanno ben oltre la curiosità accademica e promettono una rivoluzione nell’assistenza clinica. La tecnologia sviluppata per monitorare queste dinamiche delle pupille potrebbe lasciare il laboratorio ed entrare negli ospedali, offrendo ai medici un nuovo strumento potente per affrontare complesse patologie neurologiche. Le possibili applicazioni sono notevoli e vanno dalla diagnosi precisa dei disturbi del sonno al monitoraggio fondamentale dei pazienti in coma.

Immaginiamo un reparto ospedaliero in cui i medici possano seguire con precisione il risveglio di una persona in coma semplicemente monitorandone le pupille, oppure un centro del sonno in grado di diagnosticare i sottotipi di insonnia sulla base delle variazioni dell’attivazione cerebrale, anziché dei resoconti soggettivi dei pazienti. Secondo l’ETH Zurigo, questa tecnologia potrebbe ridefinire il trattamento dei disturbi della coscienza. Con la diffusione del metodo, la Svizzera si colloca ancora una volta all’avanguardia della tecnologia medica, trasformando una semplice osservazione dell’occhio in uno strumento diagnostico salvavita. Il futuro della medicina del sonno è ben sveglio.