Dormire con metà cervello è possibile? Esempi di sonno uniemisferico in specie animali

Molti studi confermano la presenza del sonno uniemisferico in varie specie animali. Esso è caratterizzato dalla copresenza del sonno e della veglia, ovvero mentre uno dei due emisferi cerebrali è caratterizzato da pattern EEG simili alla veglia, l’altro emisfero è immerso in uno stato di sonno. Tra gli esempi più significativi di sonno uniemisferico negli animali è quello del delfino. Il delfino è un mammifero ed ha bisogno di aria per respirare, tuttavia se avesse un sonno globale (che comprende l’intero cervello) rimarrebbe immerso nell’acqua per un periodo di tempo non consono alla sua sopravvivenza. Per questo motivo l’evoluzione lo ha dotato di sonno uniemisferico. Nello specifico, alcuni studi EEG hanno osservato che mentre uno dei due emisferi cerebrali è caratterizzato da onde lente di grande ampiezza tipiche del sonno NREM, l’altro emisfero mostra un’attività cerebrale con onde di bassa ampiezza ed alta frequenza, normalmente riscontrate durante la veglia. In questo modo il delfino alterna il sonno tra i due emisferi e parallelamente è in grado di rimanere vigile per poter nuotare e risalire in superficie per respirare (Gian Gastone Mascetti, 2016; Ridgway, 2002). Simili modelli di sonno uniemisferico sono stati trovati nelle balene (Lyamin et al., 2008), nei lamantini e nelle foche (Lyamin et al., 2012).

Il sonno uniemisferico è stato indagato anche in varie specie di uccelli. Considerando che la funzione visiva di un occhio è regolata dall’emisfero cerebrale controlaterale, alcuni studi hanno analizzato la chiusura asimmetrica di un occhio per valutare la presenza di sonno solo in un emisfero cerebrale. Questo fenomeno è stato osservato nei gabbiani (Ball et al., 1988), nei piccioni (Tobler & Borbély, 1988), nel passero del capo (Wellmann & Downs, 2009) e nel germano reale (Rattenborg et al., 1999). In particolare, nel germano reale, un uccello appartenente alla famiglia delle anatre, è stata indagata anche l’attività cerebrale tramite EEG. Coerentemente con gli studi precedenti, è emersa un’attivazione cerebrale uniemisferica. Tuttavia, mentre uno dei due emisferi era caratterizzato da onde lente, l’altro emisfero sembrava non mostrare onde cerebrali tipiche della veglia, bensì uno stato intermedio a metà tra sonno e veglia. In questo modo l’anatra, sebbene in uno stato di sonnolenza, risultava reattiva alla presentazione di stimoli visivi esterni (Rattenborg et al., 2000). Inoltre, lavori su uccelli migratori hanno osservato una riduzione del sonno globale notturno durante la stagione migratoria, la quale è però compensata da un aumento di microsleep, ovvero episodi brevi di sonno della durata compresa tra una frazione di secondo e 30 secondi (Poudel et al., 2014), e da un incremento di episodi di chiusura unilaterale degli occhi, ovvero di sonno uniemisferico. Sono state riscontrate forme di sonno uniemisferico anche nel pulcino domestico (Mascetti et al., 2004, 2006).

Ma perché il sonno uniemisferico si è mantenuto nel corso dell’evoluzione? Semplicemente perché ricopre un ruolo fondamentale per la vita. Consente infatti di usufruire dei benefici del sonno senza perdere coscienza, di mantenere il monitoraggio dell’ambiente circostante e di intervenire in caso di stimoli salienti. Questa capacità si è rivelata utile per la sopravvivenza.