Il tuo ciclo sonno-veglia

Nel precedente capitolo dedicato all’orologio biologico e al metabolismo, abbiamo parlato dei ritmi circadiani, ovvero quei processi biologici che seguono un ciclo intrinseco di 24 ore. Il ciclo sonno-veglia ne è un esempio: la veglia è seguita dal sonno e poi nuovamente dalla veglia, in un ritmo che dura circa 24 ore.

I tempi del ciclo sonno-veglia – ovvero i momenti in cui ci si sveglia e ci si addormenta – sono regolati da un sistema noto come orologio circadiano. Questo sistema sincronizza il ciclo sonno-veglia con i ritmi di luce e buio dell'ambiente circostante, in modo che si tenda a essere svegli durante il giorno e a dormire durante la notte.

Il nostro ciclo sonno-veglia è legato alla produzione di ormoni che ci fanno svegliare o ci fanno venire sonno nei momenti giusti. Al mattino produciamo una maggiore quantità di un ormone chiamato cortisolo, che favorisce lo stato di veglia. Al contrario, durante la sera iniziamo a produrre una maggiore quantità di un ormone chiamato melatonina, che ci fa venire sonno.

Vale anche la pena notare che abbiamo una cosiddetta«tendenza omeostatica»al sonno. Si tratta della necessità di garantire un apporto costante di sonno nel corso del tempo. Questa tendenza omeostatica spiega perché in alcuni giorni potremmo «dormire fino a tardi» dopo aver perso ore di sonno nei giorni precedenti della settimana.

Il tratto relativo alla fase del sonno si concentrerà sui ritmi intrinseci del ciclo sonno-veglia, regolati dall'orologio circadiano. Questo aspetto viene talvolta definito«cronotipo» e determina i tuoi schemi naturali di sonno, oltre a indicare se sei una persona mattiniera o serale.

PUNTI CHIAVE

• Il tuo ciclo sonno-veglia è un ritmo circadiano, ovvero un ciclo che segue uno schema intrinseco di 24 ore.
• Il ciclo sonno-veglia è regolato dall'orologio biologico.
• I tempi esatti del nostro ciclo sonno-veglia variano da persona a persona e sono noti come cronotipo.
• Il tuo cronotipo determina se preferisci naturalmente la mattina o la sera e a che ora tendi ad addormentarti e a svegliarti.

Il tuo orologio biologico e il ciclo sonno-veglia

La componente fondamentale del sistema dell'orologio circadiano è una struttura chiamata nucleo soprachiasmatico (SCN), situata nell'ipotalamo del cervello. Questa struttura possiede un pacemaker centrale endogeno che regola i nostri ritmi circadiani.

Il SCN riceve anche segnali dalla retina, in modo che i nostri ritmi circadiani, compreso il ciclo sonno-veglia, siano sincronizzati con le variazioni di luce nell'ambiente. A questo proposito, diciamo che la luce è uno zeitgeber: si tratta di uno stimolo ambientale che«sincronizza» il nostro ritmo circadiano con il ciclo di 24 ore di luce e buio determinato dalla rotazione terrestre.

Grazie a questo principio di sincronizzazione, il nostro ciclo sonno-veglia dura solitamente circa 24 ore. Per usare una terminologia più precisa, diciamo che la durata del nostro ciclo sonno-veglia è di 24 ore. Per «durata» si intende il tempo necessario per completare un ciclo, ovvero il tempo che occorre per passare dalla veglia al sonno e poi tornare nuovamente alla veglia.

I diversi ritmi dei nostri cicli sonno-veglia

Sebbene la durata media del nostro ciclo sonno-veglia sia di circa 24,2 ore, esistono notevoli variazioni da persona a persona. Alcuni di noi possono avere cicli sonno-veglia naturalmente più brevi o più lunghi. Le persone con cicli sonno-veglia più brevi tendono a svegliarsi e ad addormentarsi prima. Al contrario, un ciclo più lungo porta le persone ad addormentarsi naturalmente più tardi.

Allo stesso modo, alcuni di noi potrebbero avere cicli del sonno sfalsati in avanti o indietro (sfalsamenti di fase), per cui, rispettivamente, ci svegliamo e ci addormentiamo naturalmente a orari più precoci o più tardivi. I cicli sonno-veglia sfalsati in avanti sono detti "a fase anticipata", mentre quelli sfalsati indietro sono detti "a fase ritardata".

Questa variazione nei tempi intrinseci dei nostri cicli sonno-veglia (dovuta a periodi diversi e/o a spostamenti di fase) determina se siamo più inclini a essere dei "mattinieri" o dei "nottambuli". In altre parole, determina il nostro cronotipo.

Ma allora, cosa determina questa variazione nei tempi del ciclo sonno-veglia tra un individuo e l’altro? La risposta sta nelle piccole differenze nel funzionamento dei nostri sistemi di orologi circadiani. Queste variazioni, a loro volta, sono influenzate in modo significativo dalla nostra genetica. A questo proposito, prendiamo in esame le varianti dei geni che codificano le proteine che costituiscono il nostro pacemaker centrale endogeno. Le specifiche varianti genetiche che ereditiamo svolgono un ruolo fondamentale nel determinare quando tendiamo naturalmente a svegliarci e ad addormentarci.

PUNTI CHIAVE

• Il tuo sistema dell'orologio circadiano si trova nel nucleo soprachiasmatico (SCN) del cervello.
• Il sistema dell'orologio circadiano dispone di un pacemaker endogeno che regola i cicli sonno-veglia di 24 ore.
• I cicli sonno-veglia sono sincronizzati, o «assicurati», con i cicli di luce e buio presenti nell'ambiente.
• La durata del ciclo sonno-veglia è il tempo necessario per completare un ciclo.
• Il ciclo medio sonno-veglia dura 24 ore.
• Le variazioni nella durata dei cicli sonno-veglia influenzano i momenti in cui siamo più inclini a svegliarci e ad addormentarci.
• Alcune persone potrebbero avere cicli sonno-veglia anticipati o posticipati (sfasamenti).
• Le differenze nei ritmi del nostro ciclo sonno-veglia determinano se tendiamo a preferire la mattina alla sera.
• La nostra genetica influenza i ritmi del sistema dell'orologio circadiano / pacemaker, che a sua volta determina i ritmi del nostro ciclo sonno-veglia.

La genetica del sistema dell'orologio circadiano

Il nostro sistema dell'orologio circadiano è dotato di un pacemaker centrale endogeno. Si tratta di un ingegnoso meccanismo molecolare che fa oscillare i livelli delle proteine (chiamate proteine Clock) in modo ritmico.

Il funzionamento esatto di questo meccanismo di oscillazione molecolare è piuttosto complesso e comporta cicli di attivazione e disattivazione dei cosiddetti geni dell'orologio biologico. Le variazioni di questi geni possono influire sulla sincronizzazione dei ritmi circadiani e, di conseguenza, alterare la tempistica e la durata del nostro ciclo sonno-veglia.

Come funziona l'orologio circadiano?

Durante la mattinata, due proteine chiave del circuito dell’orologio biologico, denominate CLOCK e BMAL1, vengono attivate e si uniscono (formando il complesso CLOCK:BMAL1). Sia CLOCK che BMAL1 sono esempi di ciò che chiamiamo«attivatori trascrizionali»:molecole che «accendono» i geni e stimolano la produzione delle proteine codificate da tali geni.

CLOCK e BMAL1 attivano in particolare due geni Clock: Per e Cry. Essi attivano questi geni legandosi a un tratto del nostro DNA chiamato E-box (enhancer box). L'attivazione dei geni Per e Cry stimola la produzione delle corrispondenti proteine PER (proteina circadiana Period) e CRY (criptochrom). Di conseguenza, i livelli di PER e CRY aumentano gradualmente nel corso della giornata.

Le proteine PER e CRY, tuttavia, agiscono anche inibendo la propria stessa produzione. Durante la sera, le proteine PER e CRY si uniscono e agiscono inibendo CLOCK e BMAL1. Ciò comporta una minore attivazione dei geni Per e Cry. Di conseguenza, i livelli delle proteine PER e CRY diminuiscono nel corso della notte.

Tuttavia, con il calo dei livelli di PER e CRY, l'inibizione delle proteine CLOCK e BMAL1 diminuisce. La mattina seguente, CLOCK e BMAL1 sono libere di riattivare i geni Per e Cry, dando così inizio a un nuovo ciclo.

Varianti genetiche

Esistono diversi tipi di proteine PER e CRY, tra cui:

• PER1, PER2, PER3
• CRY1, CRY2

Questi sono codificati da geni denominati, appunto, Per1, Per2 e Per3, nonché Cry1 e Cry2. Le varianti di questi geni possono alterare la funzione delle proteine corrispondenti e, di conseguenza, influenzare i tempi del ciclo sonno-veglia.

Ad esempio, un SNP (rs228697) provoca una mutazione da C a G nella sequenza del DNA del gene Per3. Questa mutazione di una singola base altera la funzione della proteina PER3, il che potrebbe allungare la durata del ciclo sonno-veglia. Di conseguenza, le persone che possiedono due copie della variante G (o allele) del gene PER3 tendono ad addormentarsi e a svegliarsi più tardi.

Il tratto "Fase del sonno" analizza anche le varianti del gene CLOCK, che codifica la proteina CLOCK. Anche in questo caso, le diverse varianti di questo gene influenzano i tempi e la durata del ciclo sonno-veglia.

PUNTI CHIAVE

• Il sistema dell'orologio circadiano funziona attivando e disattivando i geni dell'orologio in modo ciclico.
• Ciò provoca oscillazioni nei livelli delle proteine dell'orologio biologico, come ad esempio PER e CRY
• Le varianti dei geni dell'orologio biologico influenzano i tempi del ciclo sonno-veglia.
• Il tratto "Fase del sonno" analizza, tra gli altri, le varianti dei geni per1, per2, per3, cry1, cry2 e CLOCK.

Diversi cronotipi e cicli sonno-veglia

Il nostro algoritmo TrueTrait analizza diverse varianti genetiche (come spiegato nella sezione precedente) per determinare il tuo cronotipo, ovvero se sei naturalmente più incline a essere una persona mattiniera o serale.

In base alle tue varianti genetiche, è possibile prevedere se la durata del tuo ciclo sonno-veglia sarà probabilmente superiore o inferiore alla media. Alcune varianti genetiche sono inoltre associate a cicli sonno-veglia anticipati (fase anticipata) o posticipati (fase ritardata).

Nonostante le variazioni nei tempi del nostro ciclo sonno-veglia, è importante ricordare che i nostri ritmi circadiani (compreso il ciclo sonno-veglia) si sincronizzano con i modelli naturali di luce e buio. Ad esempio, se ci troviamo in un fuso orario diverso, alla fine (dopo aver superato il jet lag iniziale) ci adattiamo ai nuovi orari di sveglia e di andare a dormire. Pertanto, nonostante le differenze individuali nella durata dei nostri cicli sonno-veglia, la maggior parte di noi è in grado di attenersi agli orari convenzionali di veglia e di andare a dormire.

Tuttavia, le varianti genetiche che provocano significativi scostamenti nei nostri cicli sonno-veglia (e che quindi inducono le persone ad andare a dormire molto presto o molto tardi) possono causare difficoltà nel rispettare gli orari convenzionali di sveglia, di andare a dormire, di lavoro ecc.

Il tuo cronotipo

Il tratto relativo alla fase del sonno classifica il tuo ciclo sonno-veglia (cronotipo) in una delle sei categorie seguenti:

Media

Se rientri in questa categoria, la durata del tuo ciclo sonno-veglia è probabilmente vicina alle 24,2 ore. Probabilmente non avrai alcuna difficoltà ad adattarti agli orari convenzionali di veglia e di sonno. Inoltre, potresti non notare alcuna preferenza per la mattina o per la sera.

Leggera preferenza per la sera

Le persone che rientrano in questa categoria potrebbero avere un ciclo sonno-veglia caratterizzato da un periodo leggermente più lungo. Di conseguenza, tendono ad addormentarsi più tardi la sera. Chi ha una lieve preferenza per la sera potrebbe inoltre sentirsi meno vigile al mattino. Ciononostante, chi ha una lieve preferenza per la sera riesce comunque ad adattarsi bene agli orari convenzionali di sveglia e di andare a dormire.

Maggiore preferenza per la sera

Le persone con un ciclo sonno-veglia più lungo tendono ad addormentarsi più tardi la sera, poiché i loro livelli di melatonina (l'ormone che favorisce il sonno) raggiungono il picco più tardi. Se rientri in questa categoria, è molto probabile che tu sia più vigile la sera e che tu possa avere difficoltà a svegliarti al mattino.

Fasi del sonno ritardate

Una fase del sonno ritardata significa che il ciclo sonno-veglia è posticipato (di un intervallo compreso tra le 2 e le 6 ore). Come mostra il grafico sottostante, le persone con una fase del sonno ritardata tendono ad addormentarsi (riquadro azzurro) molto più tardi rispetto a chi ha un ciclo sonno-veglia nella media.

Se soffri di ritardo della fase del sonno, probabilmente fai fatica ad addormentarti prima dell'una di notte e hai difficoltà a svegliarti al mattino. Probabilmente hai anche difficoltà a rispettare gli orari convenzionali per andare a dormire e alzarti, e ti risulta molto difficile essere vigile al mattino.

Una leggera preferenza per la mattina

Le persone che rientrano in questa categoria potrebbero avere un ciclo sonno-veglia caratterizzato da una durata leggermente più breve. Di conseguenza, tendono a svegliarsi prima al mattino e ad addormentarsi prima la sera. Chi ha una leggera preferenza per la mattina potrebbe inoltre sentirsi meno vigile la sera. Ciononostante, chi ha una leggera preferenza per la mattina riesce comunque ad adattarsi bene agli orari convenzionali di sveglia e di andare a dormire.

Maggiore preferenza per la mattina

Le persone con un ciclo sonno-veglia più breve tendono a svegliarsi prima e ad addormentarsi prima la sera, poiché i loro livelli di melatonina (l'ormone che favorisce il sonno) aumentano prima. Se rientri in questa categoria, è molto probabile che tu sia più vigile al mattino e che tu possa avere difficoltà a rimanere vigile la sera.

Fasi avanzate del sonno

Una fase del sonno anticipata può essere considerata l'opposto di una fase del sonno ritardata: descrive un ciclo sonno-veglia che si è spostato in avanti. Di conseguenza, le persone con una fase del sonno anticipata tendono a svegliarsi molto presto (ad esempio prima delle 5 del mattino) e ad addormentarsi prima (ad esempio alle 19:30). Ciò può causare difficoltà nell'attenersi agli orari convenzionali di sveglia e di coricarsi, con queste persone che si sentono stanche e meno vigili nelle prime ore della sera.

Per consigli su come ottimizzare il sonno in base al tuo specifico ciclo sonno-veglia, assicurati di dare un'occhiata alle nostre indicazioni.

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