CORSO DI PSICOLOGIA FISIOLOGICA Prof.ssa Roberta Daini

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1 UNIVERSITA DI MILANO-BICOCCA FACOLTA DI PSICOLOGIA a.a. 2010/2011 CORSO DI PSICOLOGIA FISIOLOGICA Prof.ssa Roberta Daini

2 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.

3 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.

4 PERCHE DORMIAMO IPOTESI FORMULATE: SONNO COME RISTORO sia fisico che mentale Non include il sonno REM SONNO PER ADATTAMENTO Non vale per alcune specie

5 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.

6 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

7 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

8 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

9 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

10 MEMORIA E SONNO FRAMMENTI DI MEMORIE RECUPERATI DURANTE IL SONNO FORMAZIONE DI NUOVE CONNESSIONI TRA MEMORIE AUMENTO DI SELETTIVITA DEL MAGAZZINO MNESTICO

11 ATTIVAZIONI CEREBRALI DURANTE IL SONNO REM E NON-REM REM>N-REM: corteccia extrastriata, corteccia temporale, corteccia frontale mesiale, strutture sottocorticali Sogni ippocampo e amigdala N-REM>REM: corteccia striata

12 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)

13 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 -EEG: onde lente delta (2Hz, sincronizzato) Sonno REM -EEG:onde Beta, (>14 Hz, non sincronizzato) punte ad origine ponto-genicolo-occipitali (PGO)

14 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

15 Caratteristiche del sonno REM SONNO DESINCRONIZZATO, ATTIVO, PARADOSSO (20-25%) -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)

16 Riassumendo le Caratteristiche dei tre stati funzionali del cervello VEGLIA SONNO NON REM SONNO REM EEG Alta frequenza, bassa ampiezza Bassa frequenza, alta ampiezza Alta frequenza, bassa ampiezza SENSAZIONI Vivide, generate sia esternamente che internamente Deboli o assenti Vivide, generate internamente MOVIMENTO Continuo, volontario Occasionale, involontario, cambiamenti di postura Paralisi muscolare, movimenti rapiti degli occhi PENSIERO Logico, progressivo Ripetitivo bizzarro

17 CICLO DEL SONNO

18 Ciclo sonno-veglia in funzione dell età

19 RITMI EEG nei delfini

20 Studi sulla deprivazione di sonno

21 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

22 CORRELATI ANATOMO-FISIOLOGICI DEL CICLO SONNO-VEGLIA

23 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

24 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 N- REM)

25 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

26 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

27 CORRELATI ANATOMO-FISIOLOGICI DEL CICLO SONNO-VEGLIA

28 IL CICLO CIRCADIANO S-V

29 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

30 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