Sonno e tecniche di misurazione, Psicologia fisiologica

Psicologia fisiologica

Le neuroscienze cognitive indagano la struttura funzionale e la base cerebrale di processi mentali, immagazzinamento e acquisizione di informazioni; la relazione tra cervello e comportamento. La psico fisiologica ha gli stessi obiettivi, si concentra però sugli studi elettrogìfisiologici e di modelli animali, mentre le neuroscienze cognitive fanno uso di neuroimmagini.

Il cervello è molto plastico e le interazioni cervello-comportamento sono reciproche, così come mente e corpo, che non sono identità separate. La psicologia fisiologica, uno dei livelli di analisi comportamentale, permette la formulazione di ipotesi verosimili e porta contributi all'analisi dei disturbi psichici.

Il sonno

Comportamento reversibile proprio degli esseri viventi a bassa reattività interazionale con l'ambiente.

Ipotesi sul perché del sonno:

• Ristoro, fisico e mentale ma solo in parte: all'interno del sonno ci sono periodi di attività pari a quelli della veglia attiva.
• Adattamento, perché tutti gli animali dormono (importante a livello evolutivo per funzione adattiva, cicli luce-buio). La deprivazione può causare problemi cognitivi temporanei e/o morte (per alcuni animali, ad esempio i ratti).

Il sonno non è passivo (abbandono al sonno per chiusura alle stimolazioni sensoriali) ma attivo, con un susseguirsi ciclico di processi psico-fisiologici (ciclo ultradiano - meno di 1 giorno).

EEG - Elettroencefalogramma

Canton (1875) e Berger (1929) sugli umani: registrazione non invasiva dell'attività elettrica del cervello umano. Rileva quasi l'attività globale, perché attraversa le meningi e non è possibile identificare origine ed intensità reale, sulla base di una fluttuazione di voltaggio tra coppie di elettrodi. Sistema 10-20 per il posizionamento degli elettrodi. Sigle in base alla corteccia.

L'EEG non è invasivo (sulla cute) e misura frequenza in Hz, onde al secondo e ampiezza delle onde. Epilessia produce scariche elettriche ad ampiezza più elevata. Sonno e veglia hanno caratteristiche precise, anche nelle diverse fasi. Strumentazione: elettrodi, riproduzione del segnale (trascrizione), amplificazione. Misurazione: attività neuronale spontanea e potenziali evento-correlati (attività evocata), rileva cellule piramidali superficiali.

Il segnale è dato da un potenziale, complessivo di ampie popolazioni neuronali attivate insieme; questa simultaneità determina la potenza e l'ampiezza delle rilevazioni, in base a modifiche fisiologiche, insorgenza di patologie e livelli attentivi e di stimolazione.

Ritmi

Un alto livello di attività corticale (veglia ed elaborazione di informazioni) non produce un ritmo sincronizzato a causa della diversità dei compiti. Bassa ampiezza. Tipologie di onde:

• Beta +14Hz, veloci, ampiezza più bassa (veglia attiva e REM).
• Alpha 8-23Hz, ampiezza bassa (veglia inattiva).
• Teta 4-7 Hz, alta ampiezza (sonno).
• Delta 4 Hz, onde ampie per sincronia totale (sonno profondo).

Epilessia

Crisi parziali o generalizzate scaricano ad ampiezze molto ampie e sincronizzate, cose che non accadono mai a soggetti normali. Cause: sconvolgimento nei potenziali sinaptici (intaccati i recettori), interconnessioni emisferiche troppo forti o dense. Eziologia: predisposizione genetica, soppressione di antidepressivi cronici o alcol sintomo di tumori, traumi, disfunzioni metaboliche e disturbi vascolari.

Caratteristiche:

• Generalizzate: tutti i neuroni corticali. Perdita di coscienza e muscolatura tonico-clonica.
• Di assenza: 30 sec a 3 Hz, perdita di coscienza, movimenti sottili delle palpebre e bocca.
• Parziali: motorie o sensoriali (aure), allucinazioni o déjà vu, luci intermittenti, odori strani.

Sonno

Rivisitazione di ipotesi grazie all'EEG. Due principali tracciati per le macrofasi:

• REM (rapid eye movements): attività elevata ed ampiezza bassa; totale atonia, sogni.
• Non-REM: il corpo si può muovere per aggiustare la postura; è come un reset delle funzioni specifiche.

Delfini dormono alternando i due emisferi (10-12h) e devono respirare in superficie, quindi continuano a muoversi. Microsonni di qualche secondo.

Stadi del sonno

Ciclo costante di circa 90 minuti, determinato da meccanismi specifici:

• 1 N-REM: ritmo teta <8Hz, sonno di transizione, pochi minuti.
• 2 N-REM: 4-7 Hz, sono ancora presenti intrusioni di ritmo alfa (fusi del sonno), maggiore della veglia tranquilla; complessi K, complesse deflessioni verso alto/basso che inducono la sincronizzazione (ponte e talamo) - 5-15 minuti.
• 3 N-REM: <4Hz (teta e delta), assenza di consapevolezza, no movimenti - 20 minuti.
• 4 N-REM: 2Hz sonno profondo, dove è difficile il risveglio - 20-40 minuti. Sonno ritorna alla fase 2 prima di arrivare al REM.

REM: >14Hz, non sincronizzata. Punte di origine pontogenicolooccipitale (PGO), meccanismo fisiologico che induce il passaggio alla fase. Si allunga nelle fasi più avanzate del sonno fino a 30-50 minuti + periodo refrattario 30 minuti. Risveglio è da causa interna.

Non-REM: perdita di controllo omeostatico (reset) --- temperatura diminuisce, movimenti limitati all'aggiustamento posturale (o sonnambulismo), la soglia di stimolazione esterna per il risveglio aumenta (x2) - segnali sensoriali non raggiungono la corteccia, pensiero ripetitivo.

REM: [paradosso] desincronizzato, sonno attivo (usa più O₂ della veglia), 1/4 totale, alta probabilità di risveglio spontaneo, attività corticale intensa + eventi fasici (REM, atonia no orecchio medio), battito e respirazione irregolari, no termoregolazione, erezione.