Diapositiva 1

CIRCUITI CORTICALI
Cell. stellata
Cell. piramidale
ORIGINE DEL SEGNALE EEG
L’ampiezza del segnale EEG é data dal
prodotto tra I (corrente sinaptica) e Re
(resistenza extracellulare). Il segnale
generato é quindi di ampiezza ridotta
rispetto al segnale sinaptico il cui valore é
dato dal prodotto tra I e Rm (resistenza di
membrana).
La propagazione del segnale sinaptico genera
in ogni cellula un campo elettrico, che
essendo descritto da un vettore ha intensità,
direzione e verso.
Solo quando i vettori hanno la stessa direzione si sommeranno per
generare un segnale risultante non nullo. La direzione del campo dipende
dall’orientamento dell’albero dendritico. Nel caso delle cellule piramidali i
vettori sono paralleli e quindi si sommano. Nel caso delle cellule stellate, la
loro simmetria radiale comporta che il loro campo elettrico risultante sia
nullo.
Il fatto che il segnale EEG sia la somma di tanti campi elettrici, comporta
che solo segnali sincroni si sommano. I segnali sincroni sono quelli sinaptici
(lenti) e non i potenziali d’azione (veloci).
Il sonno è uno stato di coscienza organizzato in più fasi che possono essere indotte attivamente
Il sonno non è una condizione uniforme
Definito da quattro criteri comportamentali:
Ridotta attività motoria, diminuita risposta agli stimoli, postura stereotipata, reversibilità.
Il sonno non-REM:
Attività neuronale e metabolica, temperatura del cervello basse
Elevato tono parasimpatico, tono muscolare e riflessi presenti.
Si suddivide in quattro stadi identificati in base al tracciato EEG
Stadio 1, su di uno sfondo di attività a onde di bassa ampiezza e frequenza elevata si inseriscono
brevi episodi di onde più lente. Le palpebre si chiudono e gli occhi compiono movimenti rotatori.
Stadio 2, Il tracciato mostra segni più evidenti di sincronizzazione: compaiono I fusi e le onde K.
L’attività di sfondo è sempre dominata da onde di basso voltaggio e frequanza elevata.
Stadio 3, Il tracciato rallenta e compaino le onde delta
Stadio 4, Le onde delta dominano nel tracciato. E’ la fase piu’ profonda del sonno non-REM.
Il sonno REM
Nell’uomo il tracciato assume le caratteristiche di quello dello stadio 1 non-REM
L’attività neuronale è in genere elevata, simile a quella di veglia. Certi gruppi di neuroni (nel
ponte, talamo e corteccia) possono presentare un’attività più elevata che quella dello stato di
veglia.
Questa attività è responsabile delle onde ponto-genicolo-occipitali (PGO).
Le manifestazioni PGO sono correlate ai movimenti oculari rapidi.
Temperatura e metabolismo cerebrale aumentano.
Il tono muscolare cade in quasi tutti I muscoli.
I riflessi sono fortemente attenuati
Variazioni vegetative e attenuazione dei meccanismi omeostatici
Le fasi REM e non-REM si alternano ciclicamente
Tipicamente si progredisce dalllo stadio 1 allo stadio 4.
Dopo circa 70-90 minuti si ritorna agli stadi 3 e 2 e quindi compare la prima fase di sonno
REM che dura per circa 10 minuti.
Il ciclo si misura tra l’inizio dello stadio 1 e la fine del primo episodio REM: nell’uomo la
durata è di 90-110 minuti
Il ciclo si ripete tipicamente per 4-6 volte per notte
Nei cicli successivi cresce la durata dello stadio REM e diminuisce quella degli stadi 3 e 4
Durata complessiva dei vari stadi (giovane adulto):
50-60% , Stadio 2 non-REM
20-25% , Stadio REM
15-20% , Stadi 3 e 4 non-REM
5% , Stadio 1 non-REM
Veglia:15-60 Hz /30 mV detto ritmo beta
Fase 1 del sonno non REM: 4-8 Hz/50-100 mV detto ritmo teta
Fase 2 del sonno non REM: 10-15 Hz/50-150 mV caratterizzato da oscillazioni dette FUSI che
si ripetono periodicamente e durano pochi secondi.
Fase 3 del sonno non REM: 2-4 Hz/100-150 mV caratterizzato da onde più lente.
Fase 4 del sonno non REM: 0.5-2 Hz/100-200 mV caratterizzato dalla comparsa di onde lente,
detto ritmo delta.
Raggiunto questo livello di sonno profondo, la sequenza si inverte e segue un periodo di sonno
accompagnato da movimenti oculari rapidi (sonno REM).Il sonno REM è caratterizzato da una
attività a basso voltaggio ed elevata frequenza simile all' attività EEG degli individui in stato di
veglia.
Variazioni fisiologiche durante le fasi del sonno in un tipico periodo di 8 ore. La durata del
sonno REM aumenta da 10 minuti nel primo ciclo fino a 50 minuti nell' ultimo ciclo; inoltre
il sonno profondo a onde lente (fase IV) compare solo nei primi 2 cicli.
Possiamo resistere senza sonno REM ma abbiamo bisogno del sonno non REM per
sopravvivere.
Funzione del sonno
Conservazione di energia, termoregolazione , produzione di ormoni, maturazione
neurale, cognitività (effetti sulla memoria).
Sonno e Sogni
Sogni associati alle diverse fasi di sonno.
Caratteristiche dei sogni nel sonno-REM
Allucinazioni: sopratutto visive e motorie
Cognitività: incongruenze logiche, incertezza spazio-temporale, identità delle
persone, struttura narrativa confusa, scadenti prestazioni mnemoniche.
Emotività: in genere elevata e dominata da stati di ansia e paura, non influenzata dalla
trama del sogno. Processi volitivi e istintivi.
Significato del sogno
I sogni rivelano le nostre più recondite ansie e sensazioni inconsce.
Sono il risultato di un bombardamento caotico della neocorteccia e del sistema limbico da
parte di segnali casuali provenienti dal tronco (PGO) e pertanto privi di significato
La trama di un sogno è il risultato di un ordine imposto al caos dei segnali nervosi.
Quest’ordine deriva dai nostri ricordi remoti e dalla nostra personale visione del mondo.
Rilevante per I sogni è il repertorio emotivo dell’individuo
Disapprendimento di nozioni erronee (sogniamo per dimenticare)
Sogni a contenuto bizzarro e cancellazione di pensieri parassiti (sogniamo per tenere a
freno fantasie e ossessioni)
Elaborazione e memorizzazione delle informazioni di maggior rilievo acquisite durante la
veglia.
I disturbi
del sonno
Eccessi di sonnolenza (ipersonnie)
Disturbi dell’addormentamento e del mantenimento del sonno (insonnie)
Disturbi del risveglio da sonno-REM e non-REM (parasonnie)
Narcolessia. Sintomi: sonnolenza diurna, cataplessia, paralisi, allucinazioni ipnogene.
Quadro EEG: alterata sequenza degli stadi di sonno.
Patogenesi: alterata funzione delle strutture tronco encefaliche responsabili dell’attivazione.
Eziologia: incidenza familiare, alterazioni poligeniche, associazione con l’antigene classe
II del complesso di istocompatibilità maggiore, malattie autoimmuni.
Terapia: sintomatica, anfetamine, inibitori MAO, antidepressivi triciclici.
Sindrome da apnea ostruttiva nel sonno. Collasso della faringe, alterazione del tono
muscolare, alterato controllo del respiro.
Insonnie:
Insonnia psicofisiologica. La forma più frequente, base emozionale, psicogena. Può essere
transitoria o persistente
Insonnie da cause ambientali. Rumore, caldo, freddo
Insonnie associate a disturbi psichiatrici. Nevrosi, psicosi, quadri EEG.
Insonnie da farmaci, somministrazione di psicostimolanti, interruzione di sedativi.
Trattamento:
terapie non-farmacologiche (comportamentista, psicoterapia).
Terapia farmacologica: ipnotici barbiturici e non barbiturici oggi
completamente sostituiti da Benzodiazepine (a breve, media e lunga
emivita). Antidepressivi sedativi triciclici
.
Parasonnie: disfunzioni comportamentali associate al sonno agli stadi di
sonno o al risveglio:
Enuresi: comune nei bambini. Fattori psicologici. Frequente negli stadi 4 e 3.
Sonnambulismo. Si verifica più frequentemente negli stadi 3 e 4.
Basi anatomiche dei ritmi circadiani.
Le cellule retiniche conteneti
melanopsina in grado di percepire le
variazioni di luce proiettano al Nucleo
soprachiasmatico del talamo.
La rimozione di questo abolisce il ritmo
circadiano sonno-veglia.
Il nucleo invia proiezioni non dirette alla
ghiandola pineale.
Questa gh. sintetizza e libera la
MELATONINA un neurormone che
favorisce il sonno. La melatonina nel
torrente circolatorio agisce modulando i
circuiti del tronco dell' encefalo che
controllano il ciclo sonno-veglia.
Neuroni colinergici localizzati in prossimità della congiunzione ponte-mesencefalo, la sua stimolazione
provoca il risveglio.Inoltre sono coinvolti anche i neuroni noradrenergicidel locus coeruleus e i neuroni
serotoninergici dei nuclei del rafe.
La stimolazione elettrica del talamo induce un gatto sveglio ad addormentarsi.
Registrazioni da un neurone talamo-corticale in cui si evidenziano: l' attività oscillatoria caratteristica del sonno
e una tonica della veglia. Durante le oscillazioni il neurone è iperpolarizzato e attiva i canali Ca++ questi sono
responsabili dei Fusi nel sonno II e III nell' EEG. Se si depolarizzano le cellule o si stimola il sistema reticolare
attivatore l' attività oscilatoria si trsforma in attività tonica.