I risvegli durante il sonno sono normali?
Per gli esseri umani e gli animali è normale svegliarsi brevemente durante il sonno. Tradizionalmente, questi risvegli sono considerati come interruzioni, tuttavia una nuova prospettiva indica che potrebbero costituire una componente intrinseca del sonno. Il progetto CRITICALSLEEP (Critical transitions and self-organization in sleep micro-architecture), finanziato dall’UE, ha esaminato i meccanismi che portano alle criticalità auto-organizzate (CAO) durante il sonno. Il termine CAO indica la coesistenza di un’organizzazione non variabile in base alla scala dei risvegli e di una struttura specificamente riferita a una scala delle durate delle fasi del sonno durante il normale riposo. I ricercatori hanno determinato il modo in cui le condizioni patologiche influiscono sui risvegli di tipo CAO in periodi di tempo brevi. Hanno inoltre sviluppato nuovi marcatori diagnostici basati su CAO dei disturbi del sonno, potenzialmente in grado di valutare gli effetti degli interventi farmacologici. Il lavoro ha preso in considerazione quattro ipotesi principali. La prima era che i risvegli rappresentassero un elemento essenziale del sonno normale e che fossero creati da un meccanismo di tipo CAO che regola le transizioni tra le varie fasi. I risultati indicano che brevi risvegli e un’organizzazione CAO delle fasi sonno/veglia sono probabilmente parte integrante del sonno normale. La ricerca ha inoltre stabilito che il normale riposo che si svolge in periodi di 30 secondi ignora la microarchitettura della dinamica sonno-veglia. I ricercatori hanno quindi sviluppato nuove regole per valutare i risvegli in periodi di cinque secondi. Nei soggetti affetti da insonnia, i pattern CAO non sono stati alterati; nell’insonnia, tuttavia, i pattern subiscono variazioni. Anche i soggetti che presentano apnea notturna hanno mostrato un comportamento simile. La seconda ipotesi riguardava se i pattern CAO delle dinamiche del sonno fossero correlati alla regolazione essenziale del sonno. Se sì, i pattern dovrebbero interrompersi con i disturbi del sonno. Dai dati emerge che i marcatori CAO dei vari stati del sonno cambiano con i disturbi del sonno, anche se non sono risultati specificamente correlabili a particolari disordini. La terza questione riguardava se il danneggiamento dei percorsi regolatori sonno-veglia influiscano sulle CAO nelle dinamiche del sonno e quali di tali percorsi ne siano responsabili. Le analisi hanno rivelato che la microarchitettura del sonno di tipo CAO viene distrutta. Il team ha inoltre scoperto che i risvegli sono intrinseci e, insieme al sonno, fanno parte dello stesso meccanismo. La conclusione è che per modificare le regole di segnalazione locali delle dinamiche a livello di sistema sono necessarie specifiche interazioni neuronali e topologie di rete. La modellazione ha mostrato che la microarchitettura durante le dinamiche del sonno risulta da un processo di non equilibrio non interpretabile con le teorie tradizionali dell’omeostasi del sonno. Il lavoro condotto permetterà di individuare trattamenti più efficaci per i disturbi del sonno.
Parole chiave
Sonno, interruzioni del sonno, CRITICALSLEEP, microarchitettura del sonno, criticità auto-organizzate
