CICLO SONNO-VEGLIA
psicobiologia – A.A. 2007-2008
Docente: M.Stella Valle
Ritmi Biologici
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Circannuali
- Migrazione degli uccelli
Infradiani
- Ciclo mestruale (“circamensile”)
Circadiani
- Ciclo sonno-veglia
Ultradiani
- Cicli NREM/REM
Ritmi circadiani
• Cicli regolari di circa 24 ore che determinano la ciclicità di
alcune funzioni biologiche (sonno, alimentazione, temperatura
corporea, alcune secrezioni ormonali
• Se però gli individui vengono posti in un ambiente privo di luce
solare, di orologi o di qualsiasi altro marcatempo (zeitgebers),
essi seguono un ciclo attività/riposo di circa 25 ore
Controllo dei ritmi circadiani
1)Il Nucleo sovrachiasmatico (NSC)
dell’ipotalamo mediale é la sede dell’orologio
biologico
2) Geni Orologio (Per, Tim e Clock)
Luce
via afferente
NSC
via efferente
Le lesioni del NSC non eliminano il sonno; la
sua rimozione abolisce la ritmicità circadiana di
tutti i cicli fisiologici.
.
Elettroencefalogramma (EEG)
Tracciato che mostra l’attività
elettrica del cervello
POTENZIALI D’AZIONE +
POTENZIALI POST-SINAPTICI
+ altri segnali elettrici (da pelle,
muscoli, liquidi, meningi).
EOG
C
C
Frontale
Parietale
Occipital
EEG
Può essere:
•MONOPOLARE: elettrodo attivo -----> elettrodo di riferimento
•BIPOLARE: elettrodo attivo -------> elettrodo attivo
•CLINICO (diagnosi di epilessia, coma, sofferenze focali,
accertamento di morte cerebrale)
•SPERIMENTALE (ricerca psicofisiologica sull’ attivazione,
sonno, vigilanza)
Veglia
Veglia
Sonno
NREM
REM
1953 Una data fondamentale !
Aserinsky e Kleitman scoprono il sonno REM
Stati di sonno
• NREM – anche “sonno calmo”
– Quattro stadi via via più profondi
– Cervello “rallentato” in un corpo che può muoversi
• REM – anche “sonno attivo” o “sonno paradosso”
– Profilo EEG caratteristico, salve di movimenti oculari
rapidi
– Cervello molto attivo in un corpo paralizzato- intensa
attività onirica
PRINCIPALI
CARATTERISTICHE DELLE
ONDE EEG
1. AMPIEZZA: Si misura in volts, dipende in larga misura
anche dalla distanza fra gli elettrodi.
2. FREQUENZA: Si misura in Hz, ossia il numero di onde
nell’unità di tempo (sec). L’inverso della frequenza è il
periodo (P = 1/F).
3. FORMA: E’ l’elemento base per il riconoscimento visivo di
alcuni pattern EEG fisiologici o patologici.
PRINCIPALI
CARATTERISTICHE DELLE
ONDE EEG
4. SINCRONIZZAZIONE:
•Onde sincronizzate = raggruppate, allineate nel tempo
•Onde desincronizzate = in successione casuale
5. SIMMETRIA: sono simmetrici quei segnali che si
presentano su entrambi gli emisferi, con le stesse
caratteristiche di frequenza, ampiezza, durata e morfologia
CARATTERISTICHE FREQUENZE EEG
sonno
Ritmo Delta (ONDE LENTE)
0.5-4 Hz, Tipico di: sonno profondo (stadio 3-4)
Ritmo Theta
4-8 Hz, Tipico di: stadio 2, sonno superficiale,
con presenza dei fusi del sonno (onde 12-14 Hz)
Ritmo Alfa
8-14 Hz, Tipico di : Veglia rilassata, formazione de
complessi K (onde acute ed isolate)
veglia
Ritmo Beta (ONDE RAPIDE)
14-50 Hz, Tipico di: veglia attiva
Proporzioni degli stati di
sonno in un adulto
• NREM
–
–
–
–
Stage 1
Stage2
Stage 3
Stage 4
75-80% • REM
5%
45-50%
12-15%
13-15%
20-25%
Stadio 1
Stadio 2
Fusi del sonno
Stadio 3
Stadio 4
Caratteristiche del sonno a
onde lente
• EEG sincronizzato
• Possibile associazione con parasonnie
• Notevole “inerzia di sonno” se avviene il
risveglio
Stadio REM
Caratteristiche del REM
• EEG desincronizzato
• Rapidi movimenti oculari (REMs = Rapid Eye
Movements
• Intensa attività onirica
• Possibili paralisi
• Iniziali Onde Ponto-Genicolo-Occipitali
• Perdita controllo temperatura corporea
• Flusso sanguigno ai genitali
• Discreta vigilanza al risveglio
EEG
Sonno NREM
Sonno REM
Grande ampiezza
onde lente ~ 1 Hz
Bassa ampiezza
(ritmo theta ippocampale)
TONO
MUSCOLARE Ridotto
antigravitari
Atonia completa (muscoli
del collo e del tronco)
RIFLESSI
SPINALI
Lieve riduzione
Notevole inibizione discendente
dei motoneuroni
EVENTI
FASICI
Scossette muscolari
Movimenti oculari rapidi (REM)
Onde PGO
FREQUENZA
CARDIACA E
RESPIRAT.
regolare
irregolare
CONSUMO O2
CEREBRALE ridotto
aumentato
L’ipnogramma
I cicli di sonno durano ca. 90 minuti e possono presentarsi
dalle 4 alle 6 volte a notte
All’inizio del sonno, nei cicli c’è molto sonno a onde lente e
poco o nulla REM, mentre alla fine del sonno c’è poco
NREM, e moltissimo REM
Alternanza sonno-veglia
I centri del ritmo sonno-veglia
Prosencefalo
basale:
contribuisce
al sonno SWS
Encefalo isolato = gli animali mostrano segnali di veglia
alternati con segnali di sonno, compreso il sonno REM.
Cervello isolato = gli animali non mostrano sonno REM, in
quanto il prosencefalo è in grado di generare lunghi periodi di
sonno ad onde lente alternati a brevi periodi di veglia.
Formazione reticolare
La stimolazione di quest’area sveglia animali
addormentati; lesioni di questa regione
producono sonno persistente. I nuclei del rafe,
posti lungo la linea mediana di questa regione
hanno come neurotrasmettitore serotonina. La
serotonina inibendo la formazione reticolare
promuove il sonno.
Struttura cruciale per il sonno REM. Genera onde che vanno dal ponte al
nucleo genicolato e corteccia occipitale. Neuroni di quest’area sono solo attivi
durante questa fase del sonno.
Dissonnie e Parasonnie
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Insonnia
Narcolessia
Ipersonnia
Incubi
Terrore notturno
Sonnambulismo
Bruxismo
Enuresi notturna
Sindrome delle gambe senza riposo
