I ricercatori della Charité–Universitätsmedizin di Berlino hanno decifrato il modo in cui il cervello dei moscerini della frutta filtra gli stimoli visivi durante il sonno, consentendo periodi di riposo pur essendo in grado di reagire al pericolo. Hanno scoperto che il cervello del moscerino può coordinare ritmicamente reti di attivazione e inibizione, consentendo a forti stimoli visivi di svegliare l'animale.
Il sonno è essenziale per quasi tutti gli animali, fungendo da meccanismo di rigenerazione e, in molte specie, di formazione della memoria. Finora, non era chiaro come gli organismi riducano gli stimoli durante il sonno per recuperare, pur rimanendo sufficientemente vigili da rispondere alle minacce. I ricercatori hanno studiato questo aspetto nei moscerini della frutta, i cui cervelli di piccole dimensioni sono ideali per gli studi neurologici. Hanno scoperto che il cervello del moscerino utilizza un meccanismo di filtraggio durante il sonno che sopprime gli stimoli visivi ma consente il passaggio di quelli più intensi, paragonabile a una finestra lasciata socchiusa che si spalanca a causa di una forte raffica di vento.
La sera, controllate dal loro orologio interno, le mosche diventano sonnolente e onde elettriche lente e sincrone, le cosiddette onde lente, si generano in due reti cerebrali che collegano gli stimoli visivi ai movimenti. Una rete attiva, l'altra inibisce l'elaborazione dello stimolo. Quando entrambe le reti sono attive simultaneamente, la rete inibitoria prevale, inducendo la mosca a isolarsi dall'ambiente circostante e ad addormentarsi. Tuttavia, le fluttuazioni ritmiche delle onde lente, in cui la tensione elettrica delle cellule nervose oscilla al secondo, creano brevi finestre temporali in cui stimoli intensi possono superare l'inibizione. Questo permette alla mosca di rispondere a stimoli visivi intensi e di svegliarsi.
I ricercatori sospettano che questo meccanismo possa avere analogie con il sonno umano, anch'esso caratterizzato da onde lente. Negli esseri umani, il talamo filtra gli stimoli e agisce come un pacemaker ritmico, suggerendo un principio potenzialmente universale del sonno. Ulteriori studi dovrebbero chiarire se questi risultati possano essere trasferiti a organismi più complessi.
pubblicazione originale
Raccuglia D, Suárez-Grimalt R et al. La sincronia di rete crea filtri neurali che promuovono la quiescenza nella Drosophila. Natura 2025 agosto 20. doi: 10.1038/s41586-025-09376-2
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