Api: un sonno… molto umano

Lo studio “Neuronal correlates of sleep in honey bees” (https://doi.org/10.1016/j.neunet.2025.107575), pubblicato sulla rivista scientifica “Neural Networks”, evidenzia per la prima volta come ciò che accade nel cervello degli insetti durante il sonno ha importanti  parallelismi con ciò che succede negli esseri umani quando dormono, una specie di stessa “firma” a livello di neuroni. I risultati aiutano a capire come stress ambientale, pesticidi e cambiamenti climatici possano influenzare la salute delle api e la loro capacità di impollinazione, dati che possono essere utilizzati come base per ulteriori indagini sui disturbi del sonno e della memoria nelle persone. 

Con l’impollinazione le api svolgono un ruolo fondamentale per l’ecosistema, per il ciclo di vita delle piante, per la biodiversità e per la produzione agraria, a fianco dell’attività umana. “Per la prima volta abbiamo visto cosa succede nel cervello di un’ape da miele che dorme, e abbiamo identificato gli stati dei neuroni, che sono come delle firme del sonno”, afferma Albrecht Haase, responsabile dello studio. “La scienza del sonno negli anni ha conosciuto una forte crescita in quanto gruppi di ricerca di tutto il mondo sono impegnati per svelare le origini evolutive e le funzioni cognitive del sonno. Ma finora i meccanismi del sonno degli invertebrati a livello neuronale sono rimasti poco conosciuti. Il nostro studio esplora questo nuovo territorio e offre il primo studio di imaging per analizzare le reti di neuroni durante il sonno negli insetti”.

Attraverso la microscopia ottica avanzata del cervello, l’analisi di apprendimento automatico e la modellazione neurale computazionale i ricercatori hanno indagato come il sonno influisce sulle reti cerebrali deputate alla percezione sensoriale, in particolare sui lobi delle antenne, che sono i centri olfattivi primari delle api, raccogliendo i dati di notte, tempo in cui le api dormono. I movimenti del loro corpo sono stati monitorati con una telecamera frontale e l’attività cerebrale è stata osservata in contemporanea con il microscopio a due fotoni, e l’analisi della concentrazione di calcio nei neuroni ha permesso di rilevare l’attività neuronale durante il sonno e la veglia. “Abbiamo dimostrato che durante il riposo le reti cerebrali delle api passano a una modalità di elaborazione sincronizzata e a bassa integrazione di informazioni, simile a ciò che accade nei mammiferi”, prosegue il ricercatore. “Durante il sonno, ad esempio, viene consolidata la memoria che permette alle api di avere una mappa cognitiva per sapere come volare verso fonti di cibo”.

L’indagine è importante anche per le prospettive sulla salute degli impollinatori. “Le api da miele sono una specie chiave, con un profondo impatto sulla stabilità dell’ecosistema, sulla biodiversità e sulla produttività agricola grazie al loro ruolo nell’impollinazione. Rivelando come il sonno modula la loro elaborazione sensoriale, questi metodi possono aiutare a capire come stress ambientale, pesticidi e cambiamenti climatici possano influenzare il sonno delle api e, quindi, il loro comportamento, la cognizione e la stessa sopravvivenza”, conclude Haase.

In futuro lo studio potrebbe indicare nuovi approcci per le neuroscienze umane, in quanto le api da miele offrono l'opportunità di studiare il sonno con una risoluzione a livello di singolo neurone, impossibile da ottenere nell'uomo. Il parallelismo tra il sonno delle api e quello degli uomini apre a nuove potenziali applicazioni nello studio della memoria e dei disturbi del sonno umano. Alla ricerca hanno partecipato neuroscienziati, neurobiologi, neuroscienziati computazionali, bioinformatici e fisici, tutti afferenti al Centro interdipartimentale Mente/Cervello (Cimec) dell’Università di Trento, dove Haase dirige il Laboratorio di neurofisica, in collaborazione con il Dipartimento di fisica, e Uri Hasson coordina il gruppo di Integrazione e informazione. Lo studio è stato finanziato in parte dal progetto strategico Brain Network Dynamics (Brandy) dello stesso ateneo.