Non riesci a dormire? Neanche le mosche

Chiedete a dieci studenti quanto dormono e vi ritroverete con dieci risposte diverse. Anche se è generalmente accettato che otto ore di sonno sono un buon obiettivo, gli scienziati non sono sicuri di quanto sonno sia necessario per la sopravvivenza. Il sonno è poco compreso, specialmente considerando che il sonno consuma quasi un terzo della nostra vita. Ma poiché ogni animale sembra dormire, gli scienziati spesso concludono che deve avere qualche funzione biologica necessaria. Eppure, un team di ricerca dell’Imperial College di Londra ha dimostrato che il comune moscerino della frutta è in grado di sopravvivere con pochissimo sonno per tutta la sua vita naturale.

Negli studi passati, gli animali – tra cui ratti, scarafaggi, piccioni, cani e moscerini della frutta – sono stati tenuti svegli con la forza per settimane, e tutti sembravano avere morti premature. Tuttavia, un esame più attento di quegli esperimenti rivela che i metodi usati per tenere svegli gli animali erano spesso stressanti e violenti, dall’intrappolamento degli scarafaggi in una ruota per criceti senza fine al camminare dei cani fino alla loro morte. Così, questi studi non sono stati in grado di provare definitivamente che la privazione del sonno era la causa della morte piuttosto che lo stress delle azioni usate per tenere gli animali svegli.

Ricercatori hanno recentemente accoppiato la tecnologia moderna e la potenza della statistica per progettare un migliore esperimento sui moscerini della frutta. Per questo esperimento, singoli moscerini della frutta sono stati intrappolati all’interno di un tubo stretto mentre una videocamera ad alta risoluzione elaborava i loro movimenti con un algoritmo di apprendimento automatico. I ricercatori hanno potuto determinare quando la mosca era addormentata, sveglia o stava eseguendo quelli che i ricercatori hanno chiamato “micromovimenti”, come sfregare le mani insieme. Invece di avere studenti laureati che monitorano manualmente le mosche, il sistema avrebbe rilevato automaticamente se una mosca si era appisolata, permettendo a migliaia di mosche di essere studiate senza la supervisione umana. “Se avessimo fatto questo esperimento su un numero minore di mosche, avremmo visto risultati molto diversi”, ha detto Giorgio Gilestro, il ricercatore principale, spiegando perché le mosche insonni non sono mai state trovate prima.

Inzialmente, questi ricercatori hanno tracciato solo quanto tempo ogni moscerino della frutta ha trascorso dormendo – una media di dieci ore per notte per i moscerini della frutta e cinque per le femmine. Questo dimorfismo sessuale si spiega principalmente con la necessità delle femmine di mangiare più frequentemente, poiché hanno bisogno di più proteine per creare le uova. È interessante notare che tre delle 1.366 mosche osservate hanno dormito per meno di venti minuti in un periodo di ventiquattro ore. Queste mosche insonni sono una piccola parte delle mosche studiate, ma mostrano che il sonno potrebbe non essere così necessario come si pensava in precedenza.

In seguito, i moscerini della frutta sono stati messi in un tubo speciale con un piccolo rotore collegato ad esso. Ogni volta che la videocamera che segue le mosche notava una mancanza di movimento per più di venti secondi, il tubo che teneva le mosche girava rapidamente per un secondo. Questo processo avrebbe svegliato il moscerino della frutta mentreanche “cercando di rimuovere la componente di stress”, ha detto Gilestro. Di conseguenza, i 160 moscerini della frutta sottoposti a questo trattamento per tutta la loro vita sono sopravvissuti altrettanto a lungo dei loro partner non privati del sonno.

Perché, allora, dovremmo evolutivamente sviluppare percorsi neurali che portano al sonno, uno stato che ci lascia fermi e senza senso per ore, a meno che non sia assolutamente necessario? Una spiegazione possibile è che ci sono più livelli di sonno, e i moscerini della frutta stavano ancora raggiungendo il minimo indispensabile per la sopravvivenza. Fondamentalmente, una certa quantità di sonno è necessaria per preservare i processi biologici di base, come l’eliminazione delle tossine dal cervello. Un secondo livello di sonno permette di avere capacità cognitive di punta e tempi di reazione più veloci. Un terzo livello di sonno è principalmente per il comfort, ma anche per proteggere gli animali dai predatori. La maggior parte degli animali hanno un rifugio o una casa a cui tornano, lontano o al riparo dal pericolo. Avere orari di sonno regolari permette all’animale di rimanere in un ambiente sicuro, piuttosto che essere catturato da un predatore errante.

Sia le mosche naturalmente insonni che la capacità delle mosche di sopravvivere senza sonno sono risultati affascinanti che sono destinati ad essere testati nel prossimo futuro. Purtroppo, questa nuova ricerca non significa che gli studenti possono fare le notti in bianco senza conseguenze. Numerosi studi sugli esseri umani mostrano che la diminuzione del tempo di reazione e la funzione cognitiva sono correlati al sonno perso. Tuttavia, trovare mosche insonni in natura può portare a capire meglio perché noi umani – e in effetti, tutti gli animali – dobbiamo dormire in primo luogo.