UNIVERSITA’ DI MILANO-BICOCCA
FACOLTA’ DI PSICOLOGIA
a.a. 2010/2011
CORSO DI PSICOLOGIA
FISIOLOGICA
Prof.ssa Roberta Daini
DEFINIZIONE DI SONNO
Il sonno è un comportamento proprio degli
esseri viventi ed è caratterizzato da uno
stato di ridotta reattività e interazione con
l'ambiente, reversibile.
DEFINIZIONE
SONNO COME PROCESSO PASSIVO
• Il SNC si abbandona al sonno quando la
stimolazione sensoriale diviene insufficiente a
mantenerlo sveglio
SONNO COME PROCESSO ATTIVO
• Il sonno è prodotto dal susseguirsi ciclico di
diversi fenomeni psicofisiologici, secondo una
sequenza relativamente prestabilita.
PERCHE’ DORMIAMO
IPOTESI FORMULATE:
SONNO COME RISTORO
SONNO PER ADATTAMENTO
• sia fisico che mentale
• Non include il sonno REM
• Non vale per alcune specie
SONNO E SOGNO
La correlazione TRA SONNO REM E SOGNI è di tipo causale?
Il 75-95% dei soggetti svegliati durante il sonno REM riferisce che stava
sognando
-la probabilità di ricordare un sogno si riduce rapidamente (pochi minuti)
dopo la fine del sonno REM (ricordo migliore dei sogni mattutini)
-molti sogni sono spiacevoli
-relativamente pochi ad argomento sessuale
IPOTESI di ‘ATTIVAZIONE-SINTESI’ di Hobson & McCarley:
I sogni sono la conseguenza del tutto casuale di scariche del ponte
durante il sonno REM. La possibile esistenza di un filo conduttore è il
risultato della sintesi da parte della corteccia di attivazioni casuali di aree
corticali.
SIGNIFICATO DEL SONNO REM E DEI SOGNI
-il sonno REM è un processo filogenetico tardivo: mammiferi e uccelli, non
serpenti e altri rettili
-nella maggior parte degli animali placentari il sonno REM occupa tra il 15 e il
20% della vita
-il sonno REM e' necessario (fonte di stimolazione interna) alla maturazione
cerebrale (sviluppo ontogenetico simile a quello della mielinizzazione)
-i sogni sembrano programmazione di forme di comportamento speciespecifiche (mammiferi inferiori: gatto, attacco predatorio,rabbia,
combattimento, pulizia personale)
-la deprivazione del sonno REM non ha effetti psicologici specifici
-trattamenti farmacologici possono abolire il sonno REM senza conseguenze
deleterie
-dopo deprivazione, vi e' recupero con fasi REM di durata e frequenza
maggiore-->valore biologico del sonno REM
-rapporto tra sonno REM e CONSOLIDAMENTO delle tracce mnestiche
MEMORIA E SONNO
Studio relativamente recente
Evidenze convergenti ->il materiale soggetto a
consolidamento a lungo termine subisce delle
modificazioni durante il sonno
Veglia e sonno opererebbero rispettivamente
on-line e off-line sui meccanismi mnestici
MEMORIA E SONNO
Come operano i processi mnestici durante il
sonno?
Nel caso delle memorie dichiarative attraverso
il consolidamento CROSS-CORTICALE
-> induce una integrazione tra rappresentazioni
(memorie) acquisite in momenti e contesti
diversi
MEMORIA E SONNO
I diversi stadi del sonno operano in
modo diverso sulle varie componenti
mnestiche?
Evidenze non coerenti
• Non-REM->memorie esplicite
• REM->memorie implicite
MEMORIA E SONNO
FRAMMENTI
DI MEMORIE
RECUPERATI
DURANTE IL
SONNO
sogni
FORMAZIONE DI
NUOVE
CONNESSIONI
TRA MEMORIE
AUMENTO DI
SELETTIVITA’
DEL
MAGAZZINO
MNESTICO
ATTIVAZIONI CEREBRALI DURANTE
IL SONNO REM E NON-REM
REM>N-REM: corteccia extrastriata,
corteccia temporale, corteccia frontale
mesiale, strutture sottocorticali
Sogniippocampo e amigdala
N-REM>REM: corteccia striata
RITMI EEG NELLA VEGLIA E NEL SONNO
Ritmo beta
(stato vigile)
Ritmo alfa
(veglia rilassata)
Ritmo teta
(sonno leggero)
Ritmo teta/delta
Ritmo delta
(sonno profondo)
Ritmo beta
(sonno REM)
Stadi del sonno
(distinzione mediante EEG)
1 N-REM
-EEG: ritmo theta (<8 Hz, sincronizzato)
2 N-REM
-EEG: ritmo theta (sincronizzato), con intrusioni alfa
(fusi del sonno: raffiche fasiche di onde di ampiezza crescente e
decrescente, maggiore di quelle della veglia tranquilla, 4-7 Hz;
complessi K: rapide ed improvvise deflessioni verso l'alto e verso
il basso)
3 N-REM
-EEG: onde lente theta e delta (<4Hz,
sincronizzato)
4 N-REM
Sonno REM -EEG:onde Beta, (>14 Hz, non sincronizzato) punte
-EEG: onde lente delta (2Hz, sincronizzato)
ad origine ponto-genicolo-occipitali (PGO)
Caratteristiche del sonno N-REM
Perdita del controllo omeostatico (riposo)
-Tensione muscolare e movimenti ridotti al
minimo (ma aggiustamenti posturali)
-Temperatura Corporea e Consumo di energia
diminuiscono
- La Frequenza Cardiaca e la Respirazione
rallentano
-la soglia di stimolazione esterna per il risveglio
aumenta dal 2 al 4
Caratteristiche del sonno REM
SONNO DESINCRONIZZATO, ATTIVO, PARADOSSO (2025%)
-soglia per il risveglio: innalzata quella da stimoli ambientali,
ma elevata probabilità di risveglio spontaneo (sonno
superficiale)
-Eventi fasici:
•
•
•
•
•
rapid eye movement (movimenti lenti + raffiche distinte di
movimenti rapidi):
perdita del tono muscolare (atonia), attività dei muscoli
dell'orecchio medio
Frequenza cardiaca e respiratoria aumentano e diventano
irregolari
Assenza di termoregolazione
erezione del pene (DD impotenza psicogenica vs. organica)
Riassumendo le Caratteristiche dei tre stati funzionali del
cervello
VEGLIA
SONNO NON SONNO REM
REM
EEG
Alta frequenza,
bassa ampiezza
Bassa frequenza,
alta ampiezza
SENSAZIONI
Vivide, generate Deboli o assenti
sia esternamente
che internamente
Vivide, generate
internamente
MOVIMENTO
Continuo,
volontario
Occasionale,
involontario,
cambiamenti di
postura
Paralisi muscolare,
movimenti rapiti
degli occhi
PENSIERO
Logico,
progressivo
Ripetitivo
bizzarro
Alta frequenza,
bassa ampiezza
CICLO DEL SONNO
Ciclo sonno-veglia in funzione dell’età
RITMI EEG nei delfini
Studi sulla deprivazione di sonno
Moruzzi e Magoun (1950) e il SISTEMA RETICOLARE ATTIVATORE
ASCENDENTE
Lesioni e Stimolazioni del tronco encefalico
-lesioni delle vie sensoriali ascendenti non alterano l'equilibrio SONNO-VEGLIA
-lesioni delle proiezioni ascendenti del tronco encefalico
quadro EEG simile al Sonno N-REM (sincronizzazione).
-stimolazione del tronco encefalico nell'animale anestetizzato
quadro EEG simile alla veglia (alfa, desincronizzazione)
Formazione Reticolare Rostrale (Mesencefalica)
-inattivazione/lesione
anestesia
-stimolazione
desincronizzazione corticale/veglia
Formazione Reticolare Caudale (Medio-Pontina)
-inattivazione/lesione
risveglio/insonnia EEG desincronizzato
-stimolazione
sincronizzazione N-REM
CORRELATI ANATOMO-FISIOLOGICI DEL
CICLO SONNO-VEGLIA
CORRELATI ANATOMO-FISIOLOGICI DEL
SONNO N-REM
CORTECCIA CEREBRALE
Aree extrastriate
NUCLEI RETICOLARI DEL TALAMO
-->fusi del sonno, stadio 2 N-REM
IPOTALAMO
Nucleo Sopra-Chiasmatico Ipotalamico
-riceve afferenze retiniche dirette
-distruzione--> alterazioni ritmo circadiano S/V
-anche stimoli endogeni
(ritmo circadiano S/V)
Area Pre-Ottica
stimolazione, applicazione di serotonina
-->sonno onde lente
distruzione--> insonnia
(regolazione della temperatura)
TRONCO DELL'ENCEFALO-FORMAZIONE RETICOLARE
CORRELATI ANATOMO-FISIOLOGICI DEL
SONNO REM
Sistemi Serotoninergici e Colinergici del Tronco Encefalico (nuclei della
formazione reticolare: rafe mediano, locus ceruleus)
S.serotoninergici
scarica durante la veglia e
riduzione dell'attività durante il sonno REM, inibizione punte PGO
(cellule REM-OFF)
S. colinergici
scarica durante REM e
correlazione con punte PGO (cellule REM-ON)
Ruoli reciproci di acetilcolina (REM) e amine (sonno a onde lente NREM)
MECCANISMI FISIOLOGICI DEL SONNO
Generazione dei ritmi sincronizzati
Stimolatore (talamo)
Comportamento collettivo di inibizione ed eccitazione reciproca di
una popolazione di neuroni attraverso connessioni sinaptiche
POSSIBILE FUNZIONE:
nella veglia integrazione percettiva
nel sonno disconnessione dall'input sensoriale
Sistemi modulatori diffusi
Neuroni noradrenergici e serotoninergici del tronco dell'encefalo: inducono lo stato di VEGLIA
Neuroni noradrenergici del LOCUS COERULUS
Neuroni serotoninergici dei NUCLEI DEL RAFE
Neuroni acetilcolinergici del TRONCO DELL'ENCEFALO-PROENCEFALO BASALE
Neuroni acetilcolinergici attivi in parte durante il sonno-REM e in parte durante la VEGLIA
MECCANISMI FISIOLOGICI DEL SONNO
Sonno N-REM
Ciclo dell'Adenosina
(neuromodulatore che aumenta
durante la veglia e diminuisce
durante il sonno)
Diminuzione della frequenza di
scarica dei neuroni modulatori del
tronco dell'encefalo.
Neuroni del talamo sincronizzazione
dell'attività cerebrale e isolamento
dall'informazione sensoriale
Sonno REM
Riduzione ulteriore della frequenza di
scarica di:
Neuroni noradrenergici del LOCUS
COERULUS
Neuroni serotoninergici dei NUCLEI
DEL RAFE
Aumento della frequenza di scarica di:
Neuroni acetilcolinergici del PONTE
CORRELATI ANATOMO-FISIOLOGICI DEL
CICLO SONNO-VEGLIA
IL CICLO CIRCADIANO S-V
DISTURBI DEL SONNO
INSONNIA
Incapacità cronica di beneficiare del sonno per
mantenere un comportamento giornaliero
“normale”
Durata del sonno normale: 7-8 ore (4-10)
-Sindrome da errata percezione del sonno o
pseudoinsonnia
-Insonnia da sindromi motorie
-mioclono notturno
-Sindrome delle gambe senza riposo
-Insonnia psicofisiologica
-Timore di NON riuscire a dormire
-Insonnia e condizioni psicopatologiche
-Sindromi ansiose
-Sindromi depressive
-Insonnia e modificazione dei ritmi circadiani
-insonnia fatale familiare: disturbo neurologico
ereditario letale, caratterizzato da insonnia
progressiva
PARASONNIE
-enuresi notturna
essenziale:
-ritardo della maturazione del sistema neuronale
che controlla la vescica (nei bambini)
-movimenti del corpo (EEG stadio 4)-intervallo di
quiete-- enuresi
secondaria (ad es., anomalie del tratto urinario)
-sonnambulismo
stadio 3-4 del sonno ad onde lente
-disturbi comportamentali associati al sonno-rem
senza atonia: episodi di violenza fisica
-crisi di terrore notturno dei bambini (pavor
nocturnus)#
#associati alle fasi lente del sonno
DISTURBI DEL SONNO
APNEA NEL SONNO
-APNEA CENTRALE NEL SONNO:
assenza di attività dei muscoli respiratori,
da disfunzione a livello del SNC
-APNEA OSTRUTTIVA NEL SONNO: la
più comune, da alterazione delle vie aeree
superiori
-APNEA MISTA
NARCOLESSIA
-CRISI DI SONNO INVINCIBILE, che si
manifestano durante il giorno, della durata di 5-30
min circa
-passaggio diretto dalla veglia al sonno-REM
(passaggio troppo rapido da una fase del sonno ad
un’altra: frammentazione del sonno REM)
-CATAPLESSIA: perdita improvvisa del tono
muscolare (sintomo associato)
-PARALISI NEL SONNO#: perdita dell’attività
motoria, nel passaggio dalla veglia al sonno o
viceversa
-ALLUCINAZIONI IPNAGOGICHE# (ad es. visive o
uditive, nel passaggio dalla veglia al sonno)#non
sistematicamente presenti
-componente familiare
