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Quando siamo lontani dai ritmi frenetici e alterati delle città ci riscopriamo partecipi di un ritmo universale. Vediamo i fiori aprirsi di giorno e chiudersi di notte e udiamo il canto del grillo sostituirsi a quello della cicala: ogni essere vivente, sia esso uomo, arbusto o singola cellula, sembra adeguare il proprio comportamento alla ciclicità imperturbabile e serafica del sole.

In questa visione si inserisce prepotentemente la Mimosa pudica, una piccola pianta che ritrae quasi impaurita le foglie al minimo stimolo meccanico. Fu De Mairan, padre della cronobiologia, a osservare agli albori del ‘700 che le foglie della Mimosa pudica si protendono verso l’alto durante il giorno anelando alla luce del sole, mentre si abbassano e si chiudono su sé stesse la notte. Ma la scoperta sconvolgente è che mostrano questo comportamento anche in assenza di indizi, luminosi o termici, sull’ora del giorno: la Mimosa pudica presenta cioè un ritmo giornaliero (circadiano) endogeno e indipendente dalla presenza di stimoli esterni.

Oggi si sa che tutti gli esseri viventi presentano un orologio interno, e sorge perciò spontanea una domanda: quale vantaggio arreca il senso del tempo, sia esso cosciente oppure no?

Per rispondere al quesito può essere utile prendere in considerazione un esempio tratto dalla vita quotidiana: il problema del traffico. L’automobilista che si trovi in vista di un ingorgo può tentare di elaborare rapidamente una strada alternativa, ma spesso la strategia si rivelerà subottimale per la limitata disponibilità di tempo per pensare e di soluzioni possibili. Ben più efficace sarebbe invece strutturare la propria giornata in modo da evitare le ore di punta. Esempi provenienti dalla natura sono i fiori, che focalizzano gli sforzi per produrre e volatilizzare il profumo durante il solo periodo di attività degli insetti impollinatori specifici (i quali a loro volta concentrano gli sforzi per la ricerca di cibo nel periodo di massima rilevabilità dei fiori), e il crostaceo Eurydice pulchra che prima della bassa marea si seppellisce qualche centimetro sotto la sabbia per non essere trasportato via dal deflusso.

Riprendendo il concetto, la strategia messa a punto da un organismo in reazione ad un’alterazione dei parametri ambientali sarà certamente meno efficiente della strategia elaborata in previsione dell’alterazione stessa. Il vantaggio di avere un comportamento che cambia ciclicamente in un ambiente dai parametri che si ripetono è così notevole che più del 10% dei geni dei nostri tessuti sono trascritti con oscillazione giornaliera.

Però, e ben lo sa chi si scorda di regolare la sveglia al passaggio tra ora solare e ora legale, un orologio sfasato rispetto all’ambiente perde il suo potere predittivo. I ritmi circadiani non presentano in realtà un periodo esattamente uguale a quello del giorno e richiedono una continua sincronizzazione per evitare di andare fuori fase (Free Running): un orologio in cui un giro completo richiedesse undici ore e mezza accumulerebbe ogni giorno un ritardo di un’ora. Questa perdita di sincronia è stata studiata nel ’62 da Michel Siffre, che visse due mesi in una caverna, ed è caratteristico del Free Running Disorder nei pazienti ciechi.

Il fenomeno per cui due sistemi oscillanti interagenti acquisiscono lo stesso periodo è detto entrainment e può essere osservato ponendo metronomi fuori fase su un nastro mobile [vedi: https://youtu.be/Aaxw4zbULMs], e l’interazione è permessa dai cosiddetti segnatempo (Zeitgeber). Questi sono la luce (non recepita dai ciechi) per l’entrainment col sole, la disponibilità di cibo per adeguarsi al ciclo di attività delle prede, la temperatura che permette agli animali a sangue freddo di rintanarsi prima che arrivi la notte, e gli stimoli sociali per sincronizzarsi con gli altri individui.

I ritmi circadiani e i loro meccanismi hanno profonde implicazioni sociali e cliniche. Poiché i parametri interni all’organismo non sono costanti ma variano ciclicamente, una medicina che si prefigga di raggiungere la massima efficacia terapeutica non può considerare solo le differenze nella risposta al farmaco fra individuo e individuo (farmacogenetica), ma deve riconoscere anche che tale risposta varia, nello stesso individuo, lungo l’arco della giornata (cronoterapia). Lavori recenti hanno infine correlato obesità e malattie cardiovascolari al lavoro a turni, e vale perciò la pena riflettere su quanto i ritmi propostici dalla società siano naturali o quanto invece compromettano la nostra normale ritmicità.

Concludendo, ogni essere vivente può essere descritto come un sistema oscillante, composto a sua volta da sistemi oscillanti (le singole cellule) sincronizzati fra loro e col mondo esterno. Tale oscillazione è coinvolta nella previsione di eventi che ricorrono ciclicamente in modo da poterli affrontare in maniera ottimale.

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