Lavoro, amicizia, sport, parenti, cibo, lettura: chiaramente non c'è abbastanza tempo durante la giornata per stare al passo con tutto. Per vivere una vita appagante, molti di noi si ritagliano preziose ore di sonno. Prendiamo in prestito per pagare il doppio del prezzo il giorno successivo. Una vita frenetica porta a una drastica riduzione, se non alla cessazione del sonno. Se al mondo ci fosse una malattia che priva le persone di un terzo della loro preziosa vita, la ricerca di una cura sarebbe generosamente finanziata. Questo è il Santo Graal dei ricercatori del sonno. Forse hanno trovato il filo.
Come per tanti altri, troviamo difficile rinunciare al nostro bisogno biologico di dormire a causa del codice culturale. La pratica di dormire per otto ore su una morbida piattaforma rialzata, da soli o in coppia, non è propriamente tipica degli esseri umani. Molte società tradizionali dormono a pezzi e le attività sociali continuano per tutta la notte. Alcune persone si svegliano quando accade qualcosa di interessante e talvolta si addormentano nel mezzo di una conversazione per concludere la discussione. Il sonno è universale, ma arriva a tutti in modi diversi.
Anche specie diverse sembrano dormire in modi diversi. Gli erbivori dormono molto meno dei carnivori - elefanti per quattro ore, leoni per venti - non da ultimo perché hanno bisogno di più tempo per nutrirsi e proteggersi. In quanto onnivori, gli umani cadono da qualche parte tra questi due gruppi addormentati. I ritmi circadiani, l'orologio interno del corpo, ci consentono di anticipare il ciclo di veglia della giornata e di organizzare le funzioni del corpo nel tempo in modo che non interferiscano tra loro.
Il nostro orologio interno si basa su un'oscillazione chimica, un ciclo di feedback a livello cellulare che dura 24 ore e si nasconde in un insieme di cellule cerebrali dietro i nostri occhi (vicino ai nervi ottici). Anche nel profondo di una grotta senza accesso alla luce o agli orologi, i nostri corpi mantengono una linea temporale interna di quasi esattamente 24 ore. Quando sono isolati, i nostri orologi biologici funzioneranno un po 'più lentamente. Se il programma di sonno e veglia non viene aggiornato con la luce, ci svegliamo pochi minuti dopo ogni giorno. Questo ciclo profondamente radicato può essere trovato in ogni organismo multicellulare conosciuto e la rotazione della Terra, corrispondente ai cicli del giorno e della notte, lo ha modellato.
Il sonno di una persona consiste in diversi cicli di 90 minuti di attività cerebrale. In una persona sveglia, le letture dell'elettroencefalogramma (EEG) sono molto complesse, ma quando si verifica il sonno, le onde cerebrali rallentano, attraversano il primo stadio (rilassamento), il secondo (sonno leggero) e il terzo (sonno profondo a onde lente). Dopo queste fasi riparatrici, il cervello subisce una fase di movimento rapido degli occhi in cui il cervello assomiglia al risveglio. Coloro che si sono risvegliati in questa fase ricordano ciò che hanno sognato.
Uno dei risultati più preziosi del lavoro sulla privazione del sonno è stata l'identificazione di chiare differenze individuali: alcune persone ottengono risultati migliori dopo notti insonni e altre viceversa. La divisione è abbastanza chiara e, con ogni probabilità, si basa su diverse varianti genetiche che codificano per i recettori dei neurotrasmettitori, aprendo la possibilità in futuro di selezionare la dose e lo stimolante per un particolare tipo genetico.
All'inizio di questo millennio, è diventato evidente che l'imperativo biologico di dormire almeno un terzo di un periodo di 24 ore era eccessivo e non necessario. Proprio come pillole e preservativi controllano la nascita dei bambini, altri stimolanti possono liberarci dall'eredità arcaica del regno animale.
Qualsiasi rimedio per la sonnolenza dovrebbe mirare alla corteccia prefrontale. Le funzioni cerebrali esecutive sono particolarmente vulnerabili alla privazione del sonno e le persone che dormono poco hanno maggiori probabilità di correre rischi e meno probabilità di prendere decisioni nuove o creative o pianificare una linea d'azione. Stimolanti del design come Modafinil e Armodafinil "rivitalizzano" queste aree e invertono efficacemente gli effetti negativi della privazione del sonno. Durante le 60 ore di veglia, 400 mg di Modafinil ogni otto ore ripristinano prestazioni ridotte in tutti i tipi di lavoro, dal più noioso al più difficile.
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Fantastico, sì. Tuttavia, questo è più o meno identico agli effetti riparatori di 20 mg di dextroamphetamine o 600 mg di caffeina (equivalenti a circa sei tazze di caffè). Sebbene la caffeina abbia un'emivita più breve e debba essere assunta ogni quattro ore circa, è disponibile ovunque ed è abbastanza economica.
Qualsiasi studente universitario o universitario che beve bevande energetiche durante una sessione sa che gli stimolanti del designer consentono un lavoro lungo e concentrato. Una sfida molto più difficile per una persona seduta su stimolanti sarebbe insegnare alla nonna come usare il telefono. È già abbastanza difficile progettare uno stimolante che offra un focus senza un effetto tunnel, cioè senza perdere la capacità di navigare in un ambiente più ampio e prendere decisioni socialmente determinate. Irritabilità e impazienza interferiscono con le dinamiche di squadra e le interazioni sociali, ma tali sfumature sono comunemente trascurate nella ricerca sui farmaci. Questi problemi sono in gran parte ignorati in mezzo all'entusiasmo per lo sviluppo di farmaci per ridurre il sonno.
Nel 1996, lo psicologo della difesa Martin Taylor chiamò un paio di volontari e diede a ciascuno di loro una mappa. Una delle due mappe aveva un percorso. Chiunque avesse una mappa con un percorso doveva descriverla abbastanza accuratamente al suo partner in modo che potesse riprodurla sulla sua mappa. Nel frattempo, gli studiosi hanno ascoltato i loro discorsi. Nel gruppo di controllo dei volontari, l'etichetta sulla mappa veniva spesso presentata come una domanda, ad esempio: "Vedi il parco a ovest della rotatoria?" I volontari che hanno assunto lo stimolante modafinil hanno abbassato questi cicli di feedback, seguendo invece istruzioni brusche e senza compromessi: "Esci a ovest della rotatoria, poi gira a sinistra nel parco". I loro dialoghi erano più brevi e fornivano una mappa meno accurata rispetto ai volontari di controllo. Inoltre, modafinil ha portato il soggetto a sopravvalutare le sue capacità. Non solo si è comportato peggio nel compito, ma non se ne è nemmeno accorto.
Uno dei motivi per cui gli stimolanti sono diventati frustranti nel ridurre la necessità di dormire è perché non comprendiamo abbastanza bene il motivo per cui dormiamo. Più di cento anni di ricerca sulla privazione del sonno hanno confermato l'ovvio: la privazione del sonno rende le persone assonnate. Reagisce più lentamente agli stimoli esterni, elabora le informazioni più lentamente, non riesce a concentrarsi e la tendenza ad addormentarsi rapidamente quando si è sdraiati in una stanza buia diventa l'indicatore più importante. "Ritagliare." Apparentemente, la funzione principale del sonno è tenerci svegli per tutto il giorno.
Poiché gli stimolanti non sono riusciti a diventare un sostituto biologico del sonno, la nuova parola d'ordine per gli sperimentatori del sonno è “efficienza: ridurre il numero di ore di sonno necessarie per la piena funzionalità. L'agenzia di progetti di ricerca avanzata per la difesa DARPA mira a spremere una notte intera di sonno in poche ore. I soldati in servizio dovranno funzionare secondo le loro capacità cognitive e fisiologiche, senza nemmeno aver bisogno di un ciclo di sonno di 24 ore.
Nancy Westenstan, psicologa del Center for Military Psychiatry and Neuroscience presso il Walter Reed Institute for Army Research, sta cercando modi per mantenere i soldati in buone condizioni di lavoro più a lungo mentre cerca di combattere gli effetti della privazione del sonno acuta o cronica. Sostiene che il sonno di una persona dovrebbe essere visto come una risorsa importante, come il cibo o il carburante. Lavorando con la Marina, Westenstan non sta cercando di creare un super soldato che non dormirà mai. Non cerca nemmeno di migliorare le prestazioni dei soldati: sono già l'élite. Tutti hanno bisogno di dormire, almeno a volte. Ma il teatro di guerra richiede che i soldati siano svegli e vigili il più a lungo possibile.
Sebbene l'esercito e l'aviazione degli Stati Uniti abbiano una lunga storia nell'uso di stimolanti - è qui che sono stati inventati il modafinil e la dextroamphetamine, utilizzati per i voli di 24 ore - i marines generalmente non accettano alcun intervento farmacologico. Come Westensten, Chris Burka di Advanced Brain Monitoring, uno dei partner di ricerca di DARPA, afferma di diffidare degli stimolanti. "Prima o poi appare uno stimolante, sembra funzionare bene e attira l'interesse, e poi nessuno ne sente più parlare, perché ha limiti e problemi".
Alcune missioni dell'Air Force fallite hanno attirato l'attenzione sul pericolo di paranoia indotta dalle anfetamine. Meno di un decennio dopo che l'aviazione americana aveva bandito le anfetamine nel 1992, le "pillole da viaggio" furono tranquillamente restituite per essere utilizzate dai piloti da combattimento in missioni estese in Afghanistan. Il 17 aprile 2002, il maggiore Harry Schmidt, uno dei migliori piloti da combattimento, ha pilotato un jet da combattimento F-16 su Kandahar. I soldati canadesi hanno condotto un'operazione sotto di esso e gli spedizionieri hanno ordinato a Schmidt di astenersi dal sparare. Tuttavia, il pilota, sotto le pillole, ha deciso che era sotto attacco, ha premuto il grilletto e ha ucciso quattro soldati canadesi. Questo incidente ha portato a una prova sul campo, ma i media hanno trattato principalmente prodotti farmaceutici.
Per il personale militare, ABM ha sviluppato la maschera Somneo Sleep Trainer, che utilizza finestre di una o due ore per un sonno strategico in un ambiente di sonno mobile. Bloccando il rumore ambientale e le distrazioni visive, la maschera riscalda la zona degli occhi (si ritiene che aiuti le persone ad addormentarsi). È inoltre dotato di luce blu che diventa più luminosa con l'avvicinarsi del sonno, sopprimendo l'ormone del sonno melatonina e garantendo un tranquillo risveglio.
Il sonno ideale contiene diversi cicli di 60 e 90 minuti, dalla fase delle onde lente alla fase REM, ma la siesta di 20 minuti è dedicata a un'immersione precoce nella seconda fase del sonno. È nella seconda fase del sonno che i muscoli stanchi si riprendono più velocemente e la vigilanza torna alla normalità.
Per i marines di Camp Pendleton, vicino a San Diego, quattro ore di sonno o meno sono una delle dure condizioni dell'addestramento di base e avanzato. La personalità del combattente è nutrita dalla privazione del sonno, notte dopo notte, ma va contro altri obiettivi di allenamento. I combattenti devono essere in grado di maneggiare le armi in sicurezza e memorizzare molte informazioni. Gli scienziati hanno dimostrato che l'effetto cumulativo della privazione cronica del sonno ha un effetto negativo sull'apprendimento e sulla memoria. La privazione del sonno distrugge il significato di apprendere nuove abilità e il comando ammette che questo è un problema. Non è facile svegliare una dozzina di soldati stanchi nel cuore della notte e insegnare loro a distinguere tra amici e nemici.
La maschera Somneo è solo uno dei tanti tentativi di mantenere lucida la mente dei soldati. Un'altra iniziativa include gli integratori alimentari. Gli acidi grassi omega-3, come l'olio di pesce, supportano le prestazioni per 48 ore senza dormire, migliorando la concentrazione e l'apprendimento, ei marines riceveranno più di questi integratori alimentari in futuro. L'unica domanda è se il blocco a breve termine degli effetti negativi della privazione del sonno possa funzionare a lungo. I medici avvertono che anni di privazione del sonno ci rendono grassi, deboli e stupidi. Un elenco crescente di disturbi indica anche i disturbi circadiani come causa.
Sia la maschera Somneo che gli integratori - in altre parole, oscurità e dieta - forniscono un'opportunità per sviluppare "l'igiene del sonno", o una serie di azioni per ottimizzare il sonno sano. Possono portare l'effetto di un riposo notturno troncato al tasso previsto di otto ore di sonnellino soddisfatto. Ma i sostenitori del miglioramento umano non sono soddisfatti della norma. Alcuni technopank sono disposti a fare di tutto per eliminare completamente la necessità di dormire.
Charles "Chip" Fisher, un imprenditore di New York City, siede davanti a una libreria intasata con le braccia conserte. È pronto a presentare il suo prodotto su Internet. Su un tavolo di legno scuro lucido di fronte a lui giace un dispositivo costituito da un alimentatore che fornisce elettricità a due sfere gialle spugnose. Per iniziare a registrare il video didattico, Fischer immerge le sue spugne in un bicchiere d'acqua e se le mette in testa appena sopra le basette. Il dispositivo si accende e Fischer guarda con calma nella telecamera mentre gli impulsi penetrano nel suo cranio, la corteccia prefrontale. Il suo dispositivo - approvato dalla FDA nel 1991 - è sorprendentemente diverso da altri prodotti "miracolosi" in quanto tratta effettivamente l'insonnia e altri problemi. È anche in prima linea nella lotta contro il sonno.
Fisher è il direttore dei Fisher Wallace Laboratories su Madison Avenue, New York, e ha ospitato l'industria dell'elettronica di consumo sin dall'avvento del tubo a vuoto, quando la società di suo padre ha lanciato i ricevitori Fisher Radio. Il suo discorso include tutti i dettagli delle pubblicità serali per le casalinghe - testimonianze, garanzie di rimborso, clip - tutti gli argomenti emotivi che convinceranno anche i razionalisti a comprare. Fisher ha acquisito un brevetto per un dispositivo di stimolazione transcranica dai fratelli Saul e Bernard Lisso, ingegneri elettrici del MIT. Crede che il corpo sia una raccolta di materiali, alcuni dei quali sono più conduttivi e altri resistenti all'elettricità. “Dobbiamo perforare l'osso e il cranio, il che significa che abbiamo bisogno di un'alta frequenza - 15.000 Hz. Combinato con 500 Hz e 15 Hz ,dice Fischer. “Ci sono voluti 12 anni per trovare questi valori. Il corpo è influenzato da frequenze da 0 a 40 Hz”. Trovare una cura per l'insonnia è il mercato più grande e in più rapida crescita di Fischer. Se qualcuno soffre di insonnia, proveranno tutti i modi per dormire.
La stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) è una tecnologia promettente per il trattamento dei problemi del sonno e il miglioramento delle capacità cognitive. Una corrente alternata, iniettata nella corteccia prefrontale dorsolaterale, attraverso la parte più sottile del cranio, ha effetti benefici come la terapia elettroconvulsiva (ECT), il suo predecessore. Conosciuta anche come "terapia d'urto", l'ECT si è guadagnata una notorietà per l'abuso di questo trattamento, ma rimane notevolmente efficace nella lotta alla depressione grave. Non capiamo affatto come funzioni, e anche gli ECT moderni, più miti e mirati, vengono utilizzati solo come ultima risorsa, quando il trattamento farmacologico non aiuta più. A differenza dell'ECT, la tDCS utilizza una carica molto debole, non sufficiente per energizzare i neuroni, ma sufficiente per invertire leggermente la loro polarizzazione.
Gli elettrodi posizionati sul cuoio capelluto sopra l'attaccatura dei capelli, a filo con le tempie, creano un leggero effetto formicolio senza strane sensazioni. "Usiamo questa sensazione di formicolio per creare il nostro paradigma glamour", afferma Andy McKinley dell'US Air Force Laboratory. "Il soggetto sperimenta solo pochi secondi di stimolazione - non abbastanza per sentire gli effetti cognitivi, ma abbastanza per sentirli sulla propria pelle". Dopo una sessione di trattamento di mezz'ora, sarà energico, concentrato e vigile. L'allenamento nelle capacità di ricerca visiva procede due volte più velocemente e il sonno successivo - se non si verifica immediatamente dopo la sessione - è consolidato meglio, il risveglio avviene più velocemente e il sonno profondo dura più a lungo. Per combattere l'insonnia, questo metodo di trattamento viene utilizzato quotidianamente per due settimane. Il meccanismo può essere un effetto sedativo: i pazienti che assumono Xanax o Valium descrivono il loro umore post-tCDS come una variazione di questi farmaci, ma senza annebbiamento.
Gli effetti negativi della terapia sul cervello non sono ancora stati scoperti e la FDA ha approvato diversi dispositivi (incluso lo stimolante Fisher Wallace) per l'uso domestico incontrollato, ma gli effetti a lungo termine sono ancora sconosciuti. Il neurologo Sorush Zagi e il suo team della Harvard School of Medicine stanno cercando di capire esattamente come condurre gli studi clinici. Una volta capito, i potenziali pericoli saranno più facili da cercare.
Utilizzando una tecnica leggermente diversa, la stimolazione magnetica transcranica (TMS), che eccita i neuroni, i neuroscienziati della Duke University sono stati in grado di indurre oscillazioni a onde lente, l'esplosione ogni secondo di attività cerebrale che sentiamo durante il sonno profondo. Mirando alla regione centrale nella parte superiore della testa, gli impulsi lenti raggiungono la regione neurale dove viene generato il sonno a onde lente e poi si propagano in tutto il cervello. Mentre la maschera Somneo è progettata per inviare più velocemente chi la indossa a un sonno leggero, i dispositivi TMS potrebbero mandarci direttamente in un sonno profondo con un semplice tocco di un interruttore. Il pieno controllo dei nostri cicli del sonno può massimizzare il tempo trascorso nel sonno a onde lente e nel rapido movimento degli occhi, migliorare gli effetti fisici e mentali del sonno,mentre dimezza il tempo di sonno. Le tue quattro ore di sonno saranno uguali alle otto di un altro. Si potrebbe leggere un libro a settimana.
L'unica domanda è se la stranezza di questa idea ne ostacolerà l'adozione. Se la società rifiuta la riduzione del sonno, questo non diventa un problema biologico; la resistenza è puramente culturale. La guerra al sonno è indissolubilmente legata al dibattito sul miglioramento delle persone, perché otto ore di sonno consolidato sono il potenziamento cognitivo definitivo. La sonnolenza e la perdita di concentrazione creano un enorme mercato per i farmaci per combattere questo. È difficile immaginare come sarebbe se il corpo si riprendesse non solo durante il sonno. Uno dei motivi per cui a volte dobbiamo spegnerci è perché il nostro sistema di visualizzazione è avido come organo di senso. La maggior parte delle informazioni ci arriva sotto forma di immagini. Metabolismo del glucosio nel sonno, come mostrato dalla fMRI,molto diverso dal metabolismo del glucosio durante le ore buone, le singole regioni sono attivate in uno stato o nell'altro, ma non in entrambi. Non appena chiudiamo le palpebre per dormire, viene rilasciata un'enorme quantità di energia. Proprio come gli aerei devono atterrare per fare rifornimento, anche noi abbiamo bisogno di dormire in modo che il nostro cervello sia pronto per il giorno successivo. Una drastica riduzione del sonno richiederà l'equivalente di un rifornimento al volo.
Naturalmente, tali tentativi incontreranno una potente resistenza culturale e grida di "ciò che è naturale non è brutto". La percezione di ciò che rientra nell'intervallo normale determina quanto del guadagno di prestazioni di una persona è accettabile dal punto di vista medico e quanto consiglio etico attende. Non importa che queste curve a campana siano cambiate nel corso della storia. Non mi importa che abbiamo iniziato a combattere l'insonnia esattamente da quando la lampadina di Ilyich ha trasformato ogni caverna in mezzogiorno di maggio.
Le nostre abitudini di sonno moderne hanno cessato da tempo di essere naturali e sono molto diverse dalle abitudini di sonno dei nostri antichi antenati. Negli anni '90, lo psichiatra Thomas Wehr del National Institute of Mental Health del Maryland ha condotto un esperimento sulla relazione tra ritmi di sonno complessi e schemi di luce naturale. Addormentandosi al tramonto e svegliarsi all'alba, i volontari hanno sperimentato una sorta di antisleep nel cuore della notte - un periodo di due ore di calma meditativa, durante il quale i livelli di prolattina sono aumentati. E questo è confermato da documenti storici risalenti all'epoca preindustriale: le prime famiglie inglesi moderne videro il "primo sogno" e il "secondo sogno", e il tempo tra loro fu usato per pregare o comunicare con i membri della famiglia.
Il miglioramento umano è attualmente guidato da imperativi militari, almeno negli Stati Uniti, perché la società civile è più conservatrice nel suo approccio. Entità dedicate come l'Office of Human Performance dell'Aeronautica degli Stati Uniti stanno cercando di rendere le persone migliori in ciò che fanno naturalmente. Ogni ora di sonno richiede un'ora di distanza dal lavoro, dalla ricerca di partner o dalla crescita dei figli; Se il sonno non ha un'importante funzione di adattamento che potrebbe pagare il costo di non fare nulla, potrebbe essere "il più grande errore del processo evolutivo", afferma Allan Rechtschaffen, ricercatore del sonno presso l'Università di Chicago.
Se tecnologie come tDCS diventeranno sicure e ampiamente disponibili, apriranno un percorso alternativo alla longevità umana, estendendo la nostra durata di vita cosciente del 50%. Molti di noi apprezzano il tempo che trascorriamo a letto, ma trascorriamo la maggior parte del nostro sonno incoscienti: portali via e non te ne accorgeresti nemmeno. Bene, quale pillola sceglierai, rossa o blu?
Ilya Khel
