Fisiologia del sonno • Pavlov (1915): il sonno come risultato di un condizionamento • Von Economo (1926): centro della veglia e centro del sonno (encefalite letargica) . Ruolo dell’ipotalamo • Nauta (1946) centro del sonno e centro della veglia (conferma sperimentale) • Hess (1954) il sonno fenomeno attivo sperimentale) (conferma • Pavlov (1954): il sonno fenomeno passivo ed attivo Fisiologia del sonno (teorie “passive” del sonno) • Kleitman (1929): (Teoria) Il sonno come fenomeno passivo dovuto ad una riduzione delle afferenze sensoriali che sono in grado di mantenere le condizioni di veglia • Bremer (1935) conferma sperimentale all’ipotesi di Kleitman: teoria della deafferentazione (praparati cerveau isolé ed enecéphale isolé) Fisiologia del sonno (teorie “passive” del sonno) • Bremer (1935) praparato cerveau isolé: sezione mesencefalica completa fra i collicoli superiori e inferiori => attività EEG tipica del sonno (onde lente); enecéphale isolé: sezione più caudale tra la parte caudale del bulbo e il midollo => alternanza S-V. Fisiologia del sonno (teorie “passive” del sonno) • Moruzzi e Magoun (1949): identificano una struttura diffusa in tutto il tronco dell’encefalo; la Formazione Reticolare Ascendente, la cui stimolazione in un reparato enecephale isolé produce un quadro EEG di veglia attiva • Lindsey e coll (1950): la lesione della FR, mantenendo intatte le afferenze sensoriali verso i centri superiori, produce sonno perenne =>teoria reticolare :il sonno è un fenomeno passivo risultato della caduta di tono corticale a seguito della ridotta attività della FR • In realtà nel tronco cerebrale ci sono regioni che favoriscono od ostacolano il sonno. Ipotesi confermata dall’anestesia selettiva di parti diverse del tronco cerebrale. Teorie “attive” del sonno: Batini et al., 1959 • strutture caudali bulbopontine possono indurre sincronizzazione EEG e sonno comportamentale • strutture rostropontine e mesencefaliche sono responsabili dello stato di veglia • “nuclei del fascio solitario”, se stimolati, inducono attivamente la sincronizzazione dell’attività EEG riducendo l’attivazione della FR ascendente Componente talamica Componente talamica • Esperienze di stimolazione/lesione chimica ed elettrofisiologiche del nucleo reticolare del talamo (NRT) nell’animale hanno messo in evidenza la sua funzione di pacemaker dell’attività sincrona del talamo (Steriade e coll 1993). Componente talamica • Il passaggio dalla desincronizzazione della veglia alla sincronizzazione del sonno è caratterizzato da una variazione di attività dei neuroni talamo-corticali che da una scarica continua passano ad una scarica a raffica (burst) • Tali oscillazioni sinaptiche sono il risultato di una interazione in un circuito complesso in cui gioca un ruolo fondamentale l’attività inibitoria del GABAergica dei neuroni del NRT. Sintesi • Non esistono centri specializzati per il sonno e per la veglia, ma la partecipazione coordinata di numerose componenti: – Prosencefalica – Talamica – Ipotalamica – Troncoencefalica Il passaggio dalla veglia al sonno (addormentamento) potrebbe essere dovuto all’attivazione di neuroni (GABA?) delle regioni ipotalamiche anteriori e prosencefaliche che iniziano le sequenze sinaptiche sincronizzanti sia a livello del talamo che della corteccia, e parallelamente coinvolgono neuroni sincronizzanti caudali del tronco che entrano in fase, facilitandole, con le sequenze talamiche. Il passaggio dal sonno sincrono alla veglia (risveglio) o al sonno REM può essere visto come un attivazione dei neuroni reticolari pontinomesencefalici e ipotalamici posteriori che rompono le sequenze talamiche sia agendo direttamente sui neuroni talamo-corticali che inibendo i neuroni del NRT dove operano neuroni GABAergici ( e in parte anche colinergici). Fisiologia del sonno REM • Sonno caratterizzato da desincronizzazione EEG, caduta di attività dei muscoli antigravitari, comparsa di movimenti oculari rapidi, irregolarità del respiro e dell’attività cardiaca Fisiologia del sonno REM • Caratterizzato da componenti toniche e componenti fasiche • Fenomeni tonici: che si mantengono per tutta la durata dell’episodio – Desincronizzazione EEG – Atonia posturale • Fenomeni fasici: che compaiono saltuariamente durante l’episodio – Onde PGO (ponto-genicolooccipitali) – REMs (movimenti oculari rapidi) Fisiologia del sonno REM • Gli studi di Jouvet hanno messo in evidenza nel ponte le strutture responsabili dello scatenamento e del mantenimento dei fenomeni tonici e fasici del sonno REM: Fisiologia del sonno REM • Localizzazione di gruppi di neuroni in area dorsolaterale del ponte comprendenti il locus coeruleus implicati nell’atonia posturale del sonno REM (Jouvet e Delorme 1965). • La lesione di queste aree abolisce l’inibizione motoria: il gatto in sonno REM mostra un comportamento esplorativo o di attacco-fuga, come se agisse un vissuto di tipo onirosimile. Fisiologia del sonno REM • Ulteriori studi hanno suggerito l’esistenza nel ponte di neuroni (PS-on, o REM-on) deputati alla genesi del sonno paradosso, sottoposti ad un controllo inibitorio da parte di neuroni bulbari (PS-off, o REM-off). La deattivazione di questi ultimi scatena infatti un episodio di sonno REM.