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L'orologio dentro

Alle tre di notte e alle quattro del pomeriggio la vigilanza cala, anche se hai dormito. Non è un caso e non è una debolezza. È un orologio che il corpo porta con sé, e che la forza di volontà non sposta. Scegli un'ora e guarda che cosa succede.

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Pubblicato: 24.09.2026

Scenario

La tua giornata

Margine ampio Oltre la soglia Dormi Picchi degli incidenti legati al sonno

Sveglia alle 7, a letto alle 23. Il colore dell'anello dice quanto margine ti lascia il corpo, ora per ora.

01La luce

Il mattino rimette l'orologio all'ora giusta

L'orologio interno non gira esattamente in 24 ore. Misurato in laboratorio, con una luce molto debole, il suo giro dura poco di più: in media 24 ore e 11 minuti. Senza correzioni resterebbe indietro un po' ogni giorno. Czeisler et al. 1999

Chi lo rimette all'ora giusta è la luce. Nella retina, oltre alle cellule con cui vediamo, ce ne sono altre che contengono una sostanza chiamata melanopsina. Scoperte nei ratti e nei topi, si trovano anche nella retina umana. Non servono a vedere: misurano quanta luce c'è, soprattutto luce blu, e mandano il segnale direttamente all'orologio del cervello. Berson et al. 2002 Hattar et al. 2002 Hannibal et al. 2017

La luce entra, l'orologio si rimette in ora

La luce entra, l'orologio si rimette in oraocchioretinacellule con melanopsinaverso l'orologio
Schema, non in scala. Le cellule con melanopsina sono poche, sparse nella retina, e parlano all'orologio attraverso fibre nervose dedicate.

Al volante

La luce della sera fa slittare l'orologio più tardi. In uno studio, chi leggeva per ore su un tablet prima di dormire si è addormentato più tardi e la mattina dopo era meno vigile. Uno studio di Basilea ha visto che uno schermo a LED, più ricco di luce blu, la sera abbassa la melatonina più di uno schermo tradizionale. Chang et al. 2015 Cajochen et al. 2011

02Il cervello

Il direttore d'orchestra

Il segnale della luce arriva a un piccolo gruppo di neuroni alla base del cervello, sopra il punto in cui i nervi ottici si incrociano. Questo gruppo si chiama nucleo soprachiasmatico ed è l'orologio principale. Mohawk et al. 2012

Da lì dà il tempo al resto del corpo: alla temperatura, agli ormoni, alla fame e alla vigilanza. Di sera avvia la produzione di melatonina, l'ormone della notte biologica. Di giorno spinge per tenerti sveglio. Mohawk et al. 2012 Arendt & Skene 2005

Dall'orologio al corpo

Dall'orologio al corpotemperaturaormonivigilanzanucleo soprachiasmaticoepifisidagli occhi
Schema, non in scala. L'epifisi produce melatonina di notte, su comando dell'orologio; la luce la frena.

Al volante

L'orologio non sa che stai guidando. Alle tre di notte segna notte, anche in macchina, anche con la radio accesa. Mohawk et al. 2012

03Le due forze

Due forze, una sola sonnolenza

La sonnolenza che senti nasce da due forze. La prima è la pressione del sonno: cresce a ogni ora in cui sei sveglio e si scarica solo dormendo. Una delle molecole che la segnalano è l'adenosina: negli studi sugli animali si accumula nel cervello durante la veglia e cala dormendo. Porkka-Heiskanen et al. 1997 Landolt 2008

La seconda è l'orologio, che fa da soglia: di giorno la alza e ti tiene sveglio anche con molta pressione, di notte la abbassa, qualunque cosa tu abbia fatto. Il modello che mette insieme le due forze è nato a Zurigo, con Alexander Borbély, e da oltre quarant'anni aiuta a capire come funziona il sonno. Daan et al. 1984 Borbély et al. 2016

In laboratorio lo si vede bene: otto uomini hanno vissuto per oltre un mese senza sapere che ora fosse, con giornate di 28 ore. Sonno e veglia hanno seguito tutte e due le forze insieme. Dijk & Czeisler 1995

Una notte corta lascia più pressione già al risveglio, e il margine si stringe fin dal mattino. In autostrada, dopo una notte di sole due ore di sonno, i giovani conducenti dello studio hanno sconfinato oltre le linee di corsia molto più spesso, fin dal primo tratto di guida. Philip et al. 2005

La pressione del sonno contro la soglia dell'orologio

La pressione del sonno contro la soglia dell'orologiosonnosoglia dell'orologiopressione del sonnomargineoltre la sogliapressione verapiù pressione ↑071013161922010407
Modello a due processi, versione didattica: forma, non misura. Pressione calcolata con le costanti di tempo di Daan, Beersma e Borbély (1984). Sveglia alle 7, a letto alle 23.

Al volante

Nel cuore della notte le due forze spingono dalla stessa parte: la pressione è alta e l'orologio scende verso il minimo, che tocca prima dell'alba. Il caffè aiuta per un po' perché impedisce all'adenosina di agire, non perché la toglie. Landolt 2008 Philip et al. 2006

04La cellula

Un orologio in quasi ogni cellula

Dentro quasi ogni cellula del corpo c'è un piccolo orologio fatto di geni e di proteine. Due proteine, CLOCK e BMAL1, accendono i geni PER e CRY. Le proteine PER e CRY si accumulano, entrano nel nucleo e spengono CLOCK e BMAL1. Poi vengono smontate, il blocco cade e il giro ricomincia. Takahashi 2017

Un giro dura circa un giorno. Il principio di questo anello è stato scoperto nel moscerino della frutta; nei mammiferi alcuni pezzi cambiano, ma l'anello funziona in modo molto simile. Takahashi 2017

A Ginevra, il gruppo di Ueli Schibler ha mostrato che, dopo uno stimolo, l'orologio gira anche in cellule di ratto coltivate in laboratorio, lontane dal cervello. Non è solo il cervello a sapere che ora è. Balsalobre et al. 1998

Il ciclo dei geni

Il ciclo dei genigeni PER e CRYCBnucleoun giro ≈ 24 ore

C = CLOCK · B = BMAL1 · ◆ = proteine PER e CRY · linee = messaggi dei geni

  1. 1CLOCK e BMAL1 accendono i geni
  2. 2PER e CRY si accumulano
  3. 3entrano nel nucleo e spengono CLOCK e BMAL1
  4. 4vengono smontate: il giro riparte
Schema del ciclo, non in scala. Un giro dura circa un giorno. L'animazione lo mostra in 24 secondi.

Al volante

La sonnolenza della notte non è un pensiero da scacciare. Nasce dalla pressione del sonno e da un ciclo di geni che gira nell'orologio del cervello, anche mentre guidi. Takahashi 2017 Borbély et al. 2016

05La chimica

La chimica della notte

L'orologio si legge in tre curve. La melatonina sale la sera, quando la luce cala, e resta alta per tutta la notte biologica. La temperatura del corpo scende durante la notte e tocca il minimo prima dell'alba. Il cortisolo risale verso il mattino e prepara al risveglio. Arendt & Skene 2005 Hofstra & de Weerd 2008

Sono i segnali che la ricerca usa per sapere che ora segna l'orologio di una persona. Le forme sono quelle tipiche: i valori cambiano molto da persona a persona. Hofstra & de Weerd 2008 Dijk & Czeisler 1995

Tre curve, un orologio

Tre curve, un orologiomelatoninatemperatura del corpocortisolo071013161922010407
Forme tipiche, senza valori: l'ampiezza cambia molto da persona a persona.

Al volante

Prima dell'alba temperatura bassa e melatonina alta segnano la notte fonda. Al simulatore, verso le due e verso le sei, la guida è tra le peggiori della giornata. Dijk & Czeisler 1995 Lenné et al. 1997

06Il corpo

Gli orologi del corpo

Anche fegato, reni, cuore, pancreas e tessuto adiposo hanno il loro orologio. Seguono il cervello, ma ascoltano anche i pasti. Nei topi, mangiare solo di giorno, cioè nelle ore in cui di solito dormono, sposta l'orologio del fegato fino a dodici ore, mentre quello del cervello non si sposta. Damiola et al. 2000 Wehrens et al. 2017

Nell'uomo, ritardare i pasti di cinque ore ha spostato il ritmo dello zucchero nel sangue di quasi sei ore e l'orologio del tessuto adiposo di circa un'ora. L'orologio del cervello e la sonnolenza non si sono mossi. Wehrens et al. 2017

Anche la flora intestinale cambia nel corso della giornata, seguendo gli orari dei pasti, e il jet lag la altera. Lo si è visto soprattutto nei topi. Quando lavoro e scuola vanno contro l'orologio, come nel jet lag sociale, il corpo vive fra due orari. Thaiss et al. 2014 Wittmann et al. 2006

Pasti spostati di cinque ore

cervellomelatonina e cortisolo
tessuto adiposogene PER2
zucchero nel sangueritmo giornaliero
Wehrens et al. 2017: dieci giovani uomini, pasti ritardati di cinque ore per sei giorni. Lancette ferme = nessuno spostamento significativo.

Al volante

Il calo del pomeriggio viene soprattutto dall'orologio, non dal pranzo. Ma al simulatore, dopo una notte corta, un pranzo abbondante ha peggiorato la guida. Reyner et al. 2012 Lenné et al. 1997

07La strada

Sulla strada

Gli incidenti in cui chi guida si è addormentato non sono distribuiti a caso nella giornata. In Inghilterra i dati della polizia mostrano tre picchi: verso le due di notte, verso le sei del mattino e verso le quattro del pomeriggio. Horne & Reyner 1995

Al simulatore la guida peggiora alle due e alle sei, e nel primo pomeriggio c'è un calo di entità simile. Lenné et al. 1997

Dopo un turno di notte il rischio è concreto. In un test su un circuito chiuso al traffico, chi tornava dal turno ha guidato molto peggio che dopo una notte di sonno, e molte prove di guida sono state interrotte per sicurezza. Lee et al. 2016

E di notte la strada non è vuota. Sull'A2, alle tre, nella galleria del Gottardo passano in media 185 veicoli l'ora, a Biasca 229, a Lugano 315 (dati USTRA, media 2022-2025).

Tre picchi, e una strada che non si svuota

Tre picchi, e una strada che non si svuotapicchi degli incidenti legati al sonno02:0006:0016:00071013161922010407veicoli l'ora alle 03:00Gottardo185Biasca229Lugano315
Picchi: Horne & Reyner 1995, dati di polizia in Inghilterra. Veicoli: USTRA, media oraria alle 03:00, 2022-2025.

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Al volante

L'orologio non si lascia ingannare: né dal finestrino, né dalla radio. Si può sapere a che punto è, e fermarsi. Su strada, di notte, un caffè forte (200 mg di caffeina) o trenta minuti di sonno hanno permesso alla maggior parte dei giovani conducenti di guidare quasi come di giorno. Dopo il sonno, prima di ripartire, lascia passare almeno un quarto d'ora: al risveglio, soprattutto di notte, si è meno pronti per un po'. Philip et al. 2006 Reyner & Horne 1998 Trotti 2017

Che cosa puoi fare

Il viaggio in sette frasi

  1. La luce del mattino rimette l'orologio all'ora giusta, attraverso cellule della retina che non servono a vedere.
  2. Un piccolo gruppo di neuroni alla base del cervello dà il tempo a tutto il corpo.
  3. La sonnolenza nasce soprattutto da due forze: la pressione del sonno, che cresce stando svegli, e l'orologio, che fa da soglia.
  4. In quasi ogni cellula un ciclo di geni e proteine gira in circa un giorno.
  5. Melatonina, temperatura e cortisolo seguono l'orologio e dicono al corpo se è giorno o notte.
  6. Gli organi hanno orologi propri, che rispondono anche agli orari dei pasti e possono sfasarsi rispetto a quello del cervello.
  7. Al volante la vigilanza cala soprattutto prima dell'alba e, in misura minore, nel primo pomeriggio. E l'orologio non si lascia ingannare.

Le parole

Circadiano
Dal latino circa diem, «circa un giorno»: un ritmo interno di circa 24 ore, che continua anche senza luce né orari.
Nucleo soprachiasmatico
L'orologio principale, alla base del cervello.
Melanopsina
Il pigmento di alcune cellule della retina: misura la luce per l'orologio.
Adenosina
Una delle molecole che segnalano la pressione del sonno. Negli animali si accumula in alcune zone del cervello durante la veglia prolungata.
Pressione del sonno
Il bisogno di dormire che cresce con le ore di veglia. Nel modello si chiama processo S.
Melatonina
L'ormone della notte biologica. L'epifisi lo produce di notte, su comando dell'orologio; la luce lo frena.
Orologi periferici
Gli orologi di fegato, intestino, pancreas e degli altri organi.
Jet lag sociale
La distanza fra gli orari dell'orologio e quelli imposti da lavoro e scuola.

Cosa sappiamo, e cosa non sappiamo ancora

Sappiamo

  • La vigilanza segue un ritmo di circa 24 ore, con il punto più basso prima dell'alba e un calo nel pomeriggio.
  • La sonnolenza dipende sia dalle ore di veglia sia dall'ora del giorno.
  • La luce della sera fa slittare l'orologio più tardi.

Non sappiamo ancora

  • Quanto ogni persona si discosti dalle curve medie: cronotipo, età e lavoro contano molto.
  • Quanto gli orari dei pasti influiscano sulla sonnolenza alla guida. In laboratorio, in dieci giovani uomini, ritardare i pasti di cinque ore non ha spostato il ritmo della sonnolenza riferita (Wehrens e colleghi, 2017).
  • Molte scoperte sugli orologi del corpo vengono da topi, ratti e gatti. Nell'uomo sono confermate solo in parte.

Fonti

Sul modello

Le curve della terza fermata vengono dal modello a due processi. Vengono dalla letteratura le costanti di tempo della pressione del sonno, pubblicate da Daan, Beersma e Borbély. La forma e l'ampiezza della soglia, i confini tra margine ampio, margine stretto e oltre la soglia, e gli effetti del caffè e del pisolino sono scelte nostre per rendere visibile il meccanismo: non vengono da un modello validato. Il pisolino, per esempio, non mostra il torpore dei primi minuti dopo il risveglio. Le curve mostrano l'andamento tipico per una persona che si sveglia alle 7 e va a letto alle 23. Non misurano la tua sonnolenza e non sostituiscono la domanda «ho sonno?». Puoi cambiare l'ora della sveglia, le ore di sonno e il cronotipo: le curve si ricalcolano con le stesse costanti. In base al cronotipo, l'orologio si anticipa o si ritarda di circa un'ora, come il minimo della temperatura corporea nei mattinieri e nei nottambuli (Baehr e colleghi, 2000). A seconda del cronotipo, anche le tre curve della fermata «La chimica» si spostano allo stesso modo.

01 · La luce

  1. Berson DM, Dunn FA, Takao M. Phototransduction by retinal ganglion cells that set the circadian clock. Science 2002;295(5557):1070-1073. DOI 10.1126/science.1067262 · studio sui ratti
  2. Hattar S, Liao HW, Takao M, Berson DM, Yau KW. Melanopsin-containing retinal ganglion cells: architecture, projections, and intrinsic photosensitivity. Science 2002;295(5557):1065-1070. DOI 10.1126/science.1069609 · studio su ratti e topi
  3. Czeisler CA, Duffy JF, Shanahan TL, et al. Stability, precision, and near-24-hour period of the human circadian pacemaker. Science 1999;284(5423):2177-2181. DOI 10.1126/science.284.5423.2177 · studio su persone, in laboratorio
  4. Chang AM, Aeschbach D, Duffy JF, Czeisler CA. Evening use of light-emitting eReaders negatively affects sleep, circadian timing, and next-morning alertness. PNAS 2015;112(4):1232-1237. DOI 10.1073/pnas.1418490112 · studio su persone
  5. Cajochen C, Frey S, Anders D, et al. Evening exposure to a light-emitting diodes (LED)-backlit computer screen affects circadian physiology and cognitive performance. Journal of Applied Physiology 2011;110(5):1432-1438. DOI 10.1152/japplphysiol.00165.2011 · studio su persone, Basilea
  6. Hannibal J, Christiansen AT, Heegaard S, et al. Melanopsin expressing human retinal ganglion cells: subtypes, distribution, and intraretinal connectivity. Journal of Comparative Neurology 2017;525(8):1934-1961. DOI 10.1002/cne.24181 · retina umana

02 · Il cervello

  1. Mohawk JA, Green CB, Takahashi JS. Central and peripheral circadian clocks in mammals. Annual Review of Neuroscience 2012;35:445-462. DOI 10.1146/annurev-neuro-060909-153128 · rassegna

03 · Le due forze

  1. Borbély AA, Daan S, Wirz-Justice A, Deboer T. The two-process model of sleep regulation: a reappraisal. Journal of Sleep Research 2016;25(2):131-143. DOI 10.1111/jsr.12371 · rassegna, Zurigo e Basilea
  2. Daan S, Beersma DG, Borbély AA. Timing of human sleep: recovery process gated by a circadian pacemaker. American Journal of Physiology 1984;246(2 Pt 2):R161-R183. DOI 10.1152/ajpregu.1984.246.2.R161 · modello matematico
  3. Dijk DJ, Czeisler CA. Contribution of the circadian pacemaker and the sleep homeostat to sleep propensity, sleep structure, electroencephalographic slow waves, and sleep spindle activity in humans. Journal of Neuroscience 1995;15(5 Pt 1):3526-3538. DOI 10.1523/JNEUROSCI.15-05-03526.1995 · studio su persone, in laboratorio
  4. Porkka-Heiskanen T, Strecker RE, Thakkar M, et al. Adenosine: a mediator of the sleep-inducing effects of prolonged wakefulness. Science 1997;276(5316):1265-1268. DOI 10.1126/science.276.5316.1265 · studio sui gatti
  5. Landolt HP. Sleep homeostasis: a role for adenosine in humans? Biochemical Pharmacology 2008;75(11):2070-2079. DOI 10.1016/j.bcp.2008.02.024 · rassegna, Zurigo
  6. Philip P, Sagaspe P, Moore N, et al. Fatigue, sleep restriction and driving performance. Accident Analysis & Prevention 2005;37(3):473-478. DOI 10.1016/j.aap.2004.07.007 · strada, dopo una notte corta
  7. Baehr EK, Revelle W, Eastman CI. Individual differences in the phase and amplitude of the human circadian temperature rhythm: with an emphasis on morningness-eveningness. Journal of Sleep Research 2000;9(2):117-127. DOI 10.1046/j.1365-2869.2000.00196.x · studio su persone

04 · La cellula

  1. Takahashi JS. Transcriptional architecture of the mammalian circadian clock. Nature Reviews Genetics 2017;18(3):164-179. DOI 10.1038/nrg.2016.150 · rassegna
  2. Balsalobre A, Damiola F, Schibler U. A serum shock induces circadian gene expression in mammalian tissue culture cells. Cell 1998;93(6):929-937. DOI 10.1016/s0092-8674(00)81199-x · cellule di ratto, Ginevra

05 · La chimica

  1. Arendt J, Skene DJ. Melatonin as a chronobiotic. Sleep Medicine Reviews 2005;9(1):25-39. DOI 10.1016/j.smrv.2004.05.002 · rassegna
  2. Hofstra WA, de Weerd AW. How to assess circadian rhythm in humans: a review of literature. Epilepsy & Behavior 2008;13(3):438-444. DOI 10.1016/j.yebeh.2008.06.002 · rassegna

06 · Il corpo

  1. Damiola F, Le Minh N, Preitner N, Kornmann B, Fleury-Olela F, Schibler U. Restricted feeding uncouples circadian oscillators in peripheral tissues from the central pacemaker in the suprachiasmatic nucleus. Genes & Development 2000;14(23):2950-2961. DOI 10.1101/gad.183500 · studio sui topi, Ginevra
  2. Wehrens SMT, Christou S, Isherwood C, et al. Meal timing regulates the human circadian system. Current Biology 2017;27(12):1768-1775. DOI 10.1016/j.cub.2017.04.059 · studio su persone
  3. Thaiss CA, Zeevi D, Levy M, et al. Transkingdom control of microbiota diurnal oscillations promotes metabolic homeostasis. Cell 2014;159(3):514-529. DOI 10.1016/j.cell.2014.09.048 · studio su topi e persone
  4. Reyner LA, Wells SJ, Mortlock V, Horne JA. 'Post-lunch' sleepiness during prolonged, monotonous driving - effects of meal size. Physiology & Behavior 2012;105(4):1088-1091. DOI 10.1016/j.physbeh.2011.11.025 · simulatore di guida
  5. Wittmann M, Dinich J, Merrow M, Roenneberg T. Social jetlag: misalignment of biological and social time. Chronobiology International 2006;23(1-2):497-509. DOI 10.1080/07420520500545979 · questionari

07 · La strada

  1. Horne JA, Reyner LA. Sleep related vehicle accidents. BMJ 1995;310(6979):565-567. DOI 10.1136/bmj.310.6979.565 · dati di polizia
  2. Lenné MG, Triggs TJ, Redman JR. Time of day variations in driving performance. Accident Analysis & Prevention 1997;29(4):431-437. DOI 10.1016/s0001-4575(97)00022-5 · simulatore di guida
  3. Philip P, Taillard J, Moore N, et al. The effects of coffee and napping on nighttime highway driving: a randomized trial. Annals of Internal Medicine 2006;144(11):785-791. DOI 10.7326/0003-4819-144-11-200606060-00004 · strada, di notte
  4. Lee ML, Howard ME, Horrey WJ, et al. High risk of near-crash driving events following night-shift work. PNAS 2016;113(1):176-181. DOI 10.1073/pnas.1510383112 · pista, dopo il turno di notte
  5. Reyner LA, Horne JA. Evaluation of "in-car" countermeasures to sleepiness: cold air and radio. Sleep 1998;21(1):46-50. DOI 10.1093/sleep/21.1.46 · simulatore di guida
  6. Trotti LM. Waking up is the hardest thing I do all day: sleep inertia and sleep drunkenness. Sleep Medicine Reviews 2017;35:76-84. DOI 10.1016/j.smrv.2016.08.005 · rassegna
  7. USTRA, conteggi orari A2, 2022-2025 · driveawake.ch

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