Cosa fa il cervello mentre dormiamo: le fasi del sonno spiegate in modo “umano”

1 Marzo 2023

Nelle nostre giornate di vita quotidiana, aree diverse del nostro cervello sotto attive sinergicamente per permettere il buon funzionamento di corpo e mente e ottimizzare le energie dedicate alle molteplici attività della vita.

Come reagisce il cervello quando siamo svegli

L’attività neurale del cervello può essere misurata e osservata grazie all’uso di un encefalogramma (EEG), un apparecchio che serve a misurare la lunghezza d’onda dell’attività neurale cerebrale. La misurazione fatta su persone sveglie registra un grafico simile a quello delle onde di un rumore: linee fitte che si alternano velocemente.

In questo grafico di una persona sveglia, come si diceva, sono rappresentate le attività cerebrali che collaborano per permetterci di arrivare a fine giornata; le onde di questa fase si chiamano onde Beta:

EEG VEGLIA – grafico di New Scientist Academy


Come pensi possa essere il grafico dell’attività cerebrale durante il sonno?

A me verrebbe da pensare a un grafico quasi piatto; dopotutto durante il sonno la vista non ci serve, l’udito meno che meno; non ci muoviamo…perciò a cosa servirebbe avere tutte le parti del cervello attive? Basterebbero quelle per le funzioni vitali del corpo, giusto?
Ah, sarebbe magnifico entrare nel mondo dei sogni per essere – nel frattempo – divorati da un dinosauro senza accorgecene. Hehe, troppo facile!

Dormire serve solo a riposare?

Molti anni fa (e nemmeno così tanti …) si credeva che il sonno servisse solo a riposare mente e corpo stanchi di una lunga giornata di lavoro: era il momento in cui si “spegneva l’interruttore” e si ci abbandonava tra le braccia di Morfeo.

Se fosse solo questo, dormire non sarebbe di così grande utilità per l’evoluzione della specie umana. Riflettiamo: 7/8 ore al giorno,ogni giorno in balia degli eventi esterni per fare cosa, solo per dormire? La natura non spreca nulla!

La natura è molto ma moooooolto più intelligente e furba di noi 😉

Da milioni di anni l’essere umano non ha cambiato le ore che necessita per riposare; non è un caso quindi che la natura ci abbia lasciato questo meccanismo intatto dalla nostra apparizione sulla terra. <<Nulla si crea, nulla si distrugge ma tutto si trasforma>> come recitano le parole dello scienziato Lavoisier divenute una delle leggi di chimica più importanti della natura e il sonno è la rapprasentazione più sublime ed elegante di questo meccanismo:
il sonno è l’unico momento in cui la persona è completamente con sè stessa e in sè stessa: varca nel porte del subconscio, elimina e rigenera connessioni neurali, cura il corpo e le ferite, genera i muscoli, si cresce, fissamo l’apprendimento e impariamo a parlare. La lista continuerebbe all’infinito! Nulla, ma proprio nulla viene buttato via, specialmente non 8 ore di sonno.

Fase del sonno leggero e i fusi del sonno

Tornando alle fasi del sonno, appena chiudiamo gli occhi si entra in una fase di rilassamento caratterizzata da Onde Alfa (queste onde sono estremamante importanti per comprendere i sogni lucidi). In questa fase siamo ancora svegli; mentre ci stiamo addormentando passiamo dalla fase di veglia a una fase fatta di picchi di lunghezza d’onda più ampia. Questi picchi si chiamano fusi del sonno e si formano nello scalpo in luoghi specifici. Questa è la fase del sonno leggero (onde Teta).

Fase profonda del sonno e totale incoscenza

Dalla fase leggera del sonno, si passa a quella profonda chiamata anche sonno a onde lente (onde Delta) perchè caratterizzata da oscillazioni di onde cerebrali molto lente e ad ampia frequenza che gli scienziati chiamano appunto onde lente. In questa fase del sonno perdiamo coscienza completamente come quando ad esempio ci anestetizzano e questa fase del sonno è particolarmente importante per il consolidamento della memoria.

EEG FUSI DEL SONNO – grafico di New Scientist Academy
EEG ONDE LENTE – grafico di New Scientist Academy

Queste onde sono causate da una massiva sincronizzazione neurale: milioni di neuroni si accendono simultaneamente e la cui attivazione è rappresentata dal picco delle onde per poi fermarsi e riprendere l’attivazione ad una frequenza di 0.8 Hz a meno di un secondo di intervallo, creando una tipologia di onda diversa da quella che si osserva durante la fase della veglia.

Addormentati in questa fase, si scivola nella conosciuta fase del sonno chiamata REM (Rapid Eye Movement) caratterizzata dal rapido movimento degli occhi chiusi. Oltre a questa peculiarità, la fase REM ne presenta un’altra e ancor più soprendente.

Guarda il grafico qui sotto dell’attività cerebrale durante la fase REM:

EEG REM – grafico di New Scientist Academy

Cosa noti?

Confrontiamo il grafico dell’attività neurale di VEGLIA (onde Beta) con quello della fase REM.
Prima di proseguire con la lettura, ti chiedo di osservare il grafico di contronto qui sotto per un minuto e scrivere le tue considerazioni in un pezzo di carta.

EEG VEGLIA E REM A CONFRONTO – grafici di New Scientist Academy

Io non riuscirei a distinguere il grafico cerebrale di una persona sveglia da una che dorme.
Questa fase del sonno è detta anche fase del Sonno Paradossale perché crea un paradosso nel nostro pensiero logico.

In quale fase del sonno si presentano maggiormente i sogni?

La fase REM è la fase in cui i sogni, specialmente quelli legati alla sfera emotiva e quelli disconnessi dal senso logico, si presentano con maggiore frequenza.
Questo è il motivo per cui il grafico dell’attività cerebrale della fase REM è simile a quella della fase di VEGLIA.

Nella fase REM, come nella fase di VEGLIA si attivano diverse aree cerebrali, tra cui quelle della vista, dell’olfatto e udito e quelle della locomozione. Per le persone non vedenti, le aree che si attivano durante la fase REM sono diverse.

Il ciclo del sonno: una danza per l’evoluzione umana

Mentre dormiamo, il nostro cervello passa attraverso queste fasi in modo ciclico ogni 90 minuti.
Nelle prime ore della notte, il cervello ha numerosi episodi di sonno a onde lente mentre, prima del risveglio, predominano gli episodi REM.

<<È una sorta di danza delle fasi>>come la definisce la dottoressa Penelope A. Lewis <<nel quale il cervello passa da una fase all’altra. Ogni fase è caratterizzata da onde particolari e diopendendi da stadi neurali differenti con differenti neurotrasmettitori e proprietà neurali>>.
Sempre come afferma la dottoressa Penelope A. Lewis (Penny per gli amici) nel suo corso “The science of sleep and dreams” e nel suo libro “Secret World of Sleep“: <<il fatto che il cervello passi attraverso queste fasi e cambiamenti ogni volta che dormiamo, suggerisce che dormire riveste una estrema importanza ai fini dell’evoluzione umana.>>

BIBLIOGRAFIA

  1. New Scientist Academy
  2. The Secret world of Sleep di Penelope A. Lewis
  3. Fondazione Umberto Veronesi – Memoria: i ricordi si fissano nel sonno profondo

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