Psicologia del sonno: Filogenesi

Luoghi diversi

Abbiamo detto che da una specie all’altra variano le posizioni, ma non solo le variazioni possono cambiare,

ma anche il luogo scelto per il sonno. Solitamente scelgono luoghi dove si sentono sicuri, per esempio la

volpe e gli orsi scelgono luoghi che siano difficilmente accessibili a eventuali predatori, quindi preferiscono

caverne, le foche cercano caverne marine,i roditori cercano tane, gli uccelli alberi.

Quindi da specie a specie cambiano:

-le caratteristiche del sonno

-le posizioni

-i luoghi

=> il sonno è una stato fisiologico e comportamentale molto antico e comune a numerose specie animali.

Le differenze però che noi possiamo osservare riguardano le caratteristiche di complessità: uno stato più

complesso negli animali più evoluti, meno in quelli meno evoluti.

Le differenze riguardano però anche le quantità di sonno, la durata dei cicli.

Queste caratteristiche variano in base al metabolismo dell’animale e al grado di encefalizzazione

dell’animale.

In genere:

1) Al metabolismo correla la quantità di sonnoanimali più piccoli che hanno metabolismo più veloce.

Probabilmente in questi animali il sonno serve per non consumare energia. La quantità di sonno dipende

quindi dal metabolismo, ma dal metabolismo dipende anche la durata di vita (un animale con metabolismo

veloce avrà vita più breve e dormirà di più, invece uno che ha metabolismo lento, vivrà di più e con meno

necessità di dormire).

2)Il grado di encefalizzazione sembra invece essere correlato con la durata del ciclo più è encefalizzato

più è lungo il ciclo.

Pipistrello: 20h

Opossum:18h

Riccio:17h

Talpa:9h

Topo:12h

Mucca/Cavallo/Elefante: 3/4h

Quanto è paragonabile il sonno degli animali a quello dell’uomo?

I due parametri che si prendono in riferimento sono:

a)il comportamento in senso lato

b)analisi EEG

Abbiamo visto che nei mammiferi (Gatto e Ratto) sono riconoscibili diversi stati del sonno analogamente a

quanto accade nell’uomo. Quindi le registrazioni del ratto mostrano pattern EEG simili all’uomo. Alternanza

di NREM e REM non sono però stati osservati nel Delfino e Tachiglosso che non presentano fase REM.

Questo ha suscitato curiosità e interrogativi, soprattutto perché è l’evidenza del fatto che forse del sonno

REM se ne può fare a meno.

Un altro aspetto che i ricercatori hanno valutato è se vi possa essere una relazione tra la durata

complessiva del sonno e la quantità di sonno REM

Risultati: non sembra esserci relazione perché il cavallo e la talpa che hanno quantità di sonno diverse

hanno quote simili di sonno REM.

Mentre invece quello che è stato visto è che il sonno REM è presente in quantità massicce nelle prime fasi

di vita.

Questo è stato osservato sia nell’uomo che nell’animale.

Questa quantità è funzione del grado di maturità dell’organismo alla nascita, cioè tanto meno è sviluppato

l’animale tanto più sonno REM avrà:

Ratto: passa da 72%sonno REM a 15% in età adulta;

Capra: quando nasce è più sviluppata quindi ha più o meno stesse quantità di REM;

Questo è vero anche per l’uomo, il sonno REM va a diminuire col tempo.

In un’ottica filogenetica possiamo dire che la comparsa del REM sembra esser proporzionale al grado di

encefalizzazione. Mentre il NREM sembra esser collegato a processi fisiologici di recupero metabolico,

cioè durante il NREM ci sono processi di sintesi proteica, costruttivi che servono a recuperare energie. E’

quel sonno che ci serve per il recupero, è quasi la totalità del sonno “nucleare”.

Alcuni autori propongono una funzione specifica del sonno REM come un sonno che è tanto presente

nei primi momenti di vita del bambino, che stimola il cervello del bambino, come se dovesse supplire il fatto

che il bambino non sta tanto sveglio. Questo sembra essere un tipo di sonno che lo aiuta a maturare

perché stimola il cervello rispetto al NREM. In ogni case se dobbiamo parlare di questi due sonni in ottica

filogenetica secondo autori come la Tobler il sonno NREM sembra essere più antico mentre il sonno REM

più recente. Probabilmente quello che viene ipotizzato è che all’inizio c’è un tipo di sonno primitivo (sonno

sismico perché caratterizzato da intensa motilità) e progressivamente si sono evolute forme diverse di

sonno fino a raggiungere i diversi stadi che conosciamo REM/NREM.

Ci sono analogie tra uomo e animali ma ci sono anche differenze:

1)ANIMALI UNGULATI (mucche,cavalli,pecore,maiali): presentano lo STATO Di SONNECCHIAMENTO

che si aggiunge a quelle 3/4h di sonno vero. Sonnecchiano per circa 8h. In queste fasi l’EEG mostra in

alternanza onde theta e anche più lenta. E’ in questa fase che si svolge l’attività di ruminazione.

2)DELFINO: Non ha fase REM in più presenta una asimmetria emisferica durante il sonno NREM. Dorme

cioè con metà cervello, se vado a registrare il suo EEG, una metà del cervello va a onde lente, l’altro è

sveglio. Dei solito gli episodi di sonno del delfino durano dai 20 ai 30minuti. Questo vuol dire che non c’è

sonno bilaterale e quindi vuol dire anche che il sonno si può verificare solo in alcune parti del cervello. E’

anche da considerare che i cetacei sono mammiferi molto evoluti, quindi il fatto che il sonno si sia

mantenuto vuol dire che non se ne può fare a meno, nonostante viva in un ambiente molto pericoloso.

Doveva avere la necessità di restare sveglio con almeno una metà del cervello, anche perché l’animale

deve stare costantemente attento a non essere trascinato dalle correnti. Perciò fanno moltissimi micro

sonni (Delfino del Lindo) che vanno dai 4 ai 60secondi per una somma di 7h. Durante questi periodi

continua a nuotare! Questo potrebbe spiegare perché non c’è sonno REM.

Nel mar nero sono stati studiati anche altri tipi di delfino, quello a “naso di bottiglia”, che vivono in ambienti

meno pericolosi perciò dormono più a lungo, ad esempio 2h di sonno in un emisfero, poi veglia, poi altre 2h

di sonno nell’altro emisfero.

A livello di EEG il 30% sono onde delta, il restante ritmo theta e fusi=> il sonno dei cetacei è costituito da

stato 4 e una via di mezzo tra stato 2 e 3.

Quest’ultimo tipo di sonno (con theta e fusi) può essere in qualche momento bilaterale, quello a onde lente

sempre unilaterale.

Altra cosa osservata anche se non si sa perché, è che tengono un occhio aperto e l’altro chiuso. La cosa

strana è che l’occhio aperto non è necessariamente l’occhio che riceve info dall’emisfero sveglio.

Cosa succede quando andiamo a deprivare il Delfino di sonno?

Ci si aspetterebbe che subito andasse a recuperare il sonno perso, invece se deprivo nelle prime 2h

l’emisfero dx, e poi gli consento di dormire, recupera non con l’emisfero a cui toccherebbe dormire (e quindi

il sx) ma va a recuperare con il dx, cioè l’emisfero deprivato. E’ come se i due emisferi fossero

completamente indipendenti.

E’ stato ipotizzato che alcuni uccelli abbiano questo tipo di sonno a emisferi alternati, perché in alcune fasi

del sonno dormono con un occhio aperto e uno chiuso.

Influenze ambientali

Anche nell’animale le influenze ambientali possono incidere sull’organizzazione del sonno, infatti abbiamo

visto che la mucca presenta 3/4h di sonno e poi sonnecchia mento, nell’arco del giorno la mucca se tenuta

nella stalla presenta circa 40min di sonno REM e solo 20minuti se è al Pascolo. =>in stalla dorme di più al

pascolo di meno.

Se dopo 5 settimane di pascolo e quindi 5 settimane in cui ha fatto meno REM, torna nella stalla, la quota

di sonno REM sale a 110 minuti. Questo cosa vuol dire? Che al Pascolo la mucca subisce una

deprivazione di sonno REM, e lo vediamo dal fatto che quando torniamo nelle condizioni standard ha

incremento di sonno REM, presenta cioè un effetto rebound. Dopo poco tempo ritorna però alle quote

normali.

Probabilmente la mucca viene deprivata di sonno REM al pascolo perché il pascolo è un ambiente meno

tranquillo e sicuro della stalla. Ci sono stimoli esterni che vanno a incidere sulla struttura del sonno.

Evoluzione in senso lato e evoluzione del sonno

Abbiamo detto che il sonno è un comportamento molto antico, però gli scienziati si sono chiesti che rapporti

ci sia tra evoluzione in senso lato e evoluzione del sonno. Per rispondere può venire in aiuto l’analisi di un

albero genealogico in cui sono rappresentate specie diverse in base al loro livello di complessità. Quindi in

cima abbiamo l’essere umanoscimmiedelfinipipistrellirattirettiliuccellianfibiinsettipesciunicellulari.

Uccelli: presentano un comportamento di sonno e variazioni EEG tipiche dei mammiferi quindi nel colombo

per esempio può essere identificata una fase di sonno REM, dorme meno di 10h con 40 minuti di sonno

REM. Sono presenti i REMs ma non l’atonia muscolare. La presenta solo l’oca. Un’altra caratteristica è di

aprire saltuariamente gli occhi, comportamento che diminuisce quando dorme in gruppo, probabilmente

perché si sente più protetto.

Altro interrogativo a cui ancora non c’è risposta è cosa succede agli uccelli migratori che per più giorni

volano, potrebbero per esempio aver sviluppato la capacità di mettere in atto un tipo di sonno leggero che

non è accompagnato da atonia muscolare, o come i delfini.

Rettili: nelle ore che precedono il tramonto l’animale si sdraia in modo caratteristico sul ramo, avvolgendo

la coda come una molla di orologio e rimanendo inerte benché gli occhi continuino a muoversi l’uno

indipendentemente dall’altro. Nella fase antecedente il sonno l’animale non cattura insetti e pare non

accorgersi nemmeno di quelli che ha sul corpo, subito dopo il tramonto gli occhi si chiudono e l’animale

sembra dormire e se non viene disturbato mantiene questa posizione per tutta la notte.

Qui si ricorre solo all’analisi del comportamento che in qualche modo ci consente di inferire che l’animale

stia dormendo.

I rettili sembrano manifestare uno stato di sonno, ma alcune ricerche invece hanno registrato EEG, e

hanno registrato pattern diversi rispetto a quelli dei mammiferi e degli uccelli. La tradizionale suddivisione in

stadi non è necessariamente valida per tutti gli animali. Quando la discriminazione dell’EEG non è possibile

si ricorre all’analisi comportamentale andando a valutar