Il sonno nel neonato e nelle prime epoche dello sviluppo

Metodi di studio e ricerche sul sonno nel neonato. Caratteristiche del sonno attivo, sonno calmo e sonno ambiguo. Sviluppo del sonno nei primi anni di vita.


I metodi di studio utilizzati per studiare il sonno nel nato pretermine e nel nato a termine, sono simili a quelli usati nella ricerca sull’adulto, perciò troviamo:

  • Osservazione comportamentale I ricercatori osservano il comportamento del bambino contrassegnando a mano delle griglie cartacee predisposte.  La registrazione  può essere effettuata attraverso video o in tempo reale (Anders e Sostek, 1976) Gli elementi comportamentali da osservare sono stabiliti a priori, in modo da poter identificare alcuni pattern comportamentali (stati comportamentali).
  • Registrazione poligrafica: come accade per l’adulto vengono registrate simultaneamente le attività di numerose variabili fisiologiche impiegando:
    • L’elettroencefalografia (EEG)
    • L’elettroculagrafia (EOG)
    • L’elettrocardiografia (ECG)
    • Ad essi si aggiunge la registrazione della frequenza respiratoria, della motilità (attraverso ECG o actigrafia) e della temperatura corporea
  • Actigrafia: si utilizzano dispositivi funzionalmente identici a quelli dell’adulto ma sono più piccoli in modo da poter essere indossati comodamente anche da un  neonato.
  • Static Charge Sensitive Bed (SCSB) Speciale materassino sensibile al movimento (Sensitive bed) in grado di rilevare l’attività motoria più grossolana (es. movimenti del tronco e delle gambe) e nascosta (pulsazioni, frequenza respiratoria). Il movimento, infatti, comporta lo schiacciamento (static charge) di due placche di metallo collocate sotto ad un materasso.
Static Charge Sensitive Bed

Static Charge Sensitive Bed.Questo speciale materassino è in grado di registrare i movimenti corporei, il respiro  e la frequenza cardiaca, permettendo di definire in maniera abbastanza affidabile gli stati comportamentali senza richiedere l’applicazione di elettrodi sul soggetto

 

Sviluppo degli Stati Comportamentali

L’importanza dell’acquisizione della capacità di organizzare stati comportamentali qualitativamente diversi è notevole nel corso dei primi anni dello sviluppo.Essa testimonia prima di tutto di una tappa ontogenetica della maturazione del sistema nervoso centrale (SNC). In secondo luogo assume un’importanza fondamentale negli scambi tra il bambino ed il mondo esterno.

In particolare, prima delle 28 settimane di età gestazionale (nati pretermine) non è possibile distinguere lo stato di sonno da quello della veglia: il bambino si troverebbe in una condizione indifferenziata caratterizzata da una continua e frenetica attività motoria (Dreyfus-Brisac, 1968). Successivamente la motilità diventa discontinua,alternandosi ad epoche di quiescenza e i periodi di motilità e quiete si alternano con una periodicità di circa 50 minuti. Questo attività ciclica è stata definita da Kleitman (1963) “Ciclo Di Base Attivita’ Riposo” (Basic Rest Acitivity Cicle – BRAC – ).

Secondo Kleitman (1963) a partire da una condizione di motilità indifferenziata, successivamente si possono discriminare due tipi di motilità che corrispondono al sonno attivo e alla veglia di necessità.

  • Sonno attivo: Movimenti generalizzati lenti e fluidi, talora interrotti e/o piccoli movimenti delle estremità del corpo, possono comparire sorrisi e smorfie.
  • Veglia di “necessità”: Movimenti ampi e generalizzati, di varia velocità e ampiezza, vigorosi, con scosse prolungate e pronunciati stiramenti e rotazioni.
  • I periodi di quiete, invece, corrispondono al sonno calmo

La presenza di stati comportamentali, infatti, è stata rilevata anche da Curzi-Dascalova, Figueroa e altri (1993), sulla base dei cambiamenti dell’attività elettrica cerebrale e la presenza/assenza dei movimenti oculari, a partire da 27-30 settimane di gestazione.
Prechtl, invece, li ha identificati solo a partire da 36-38 settimane di gestazione ma nella sua ricerca ha tenuto conto di un maggior numero di parametri fisiologici (movimenti oculari, ritmo cardiaco, motilità corporea, apertura chiusura palpebre, ritmo respiratorio e vocalizzi) che richiedono maggior tempo per svilupparsi in un stato comportamentale.

Caratteristiche del sonno nel neonato

Gli stati comportamentali nel neonato sono il sonno calmo ed il sonno attivo. Infine, troviamo un particolare tipo di sonno che è presente solo nelle prime epoche dello sviluppo, definito “sonno ambiguo”.

Analizzando le principali caratteristiche poligrafiche del sonno calmo si osserva:

  • Elettrooculografia (EOG): Occhi chiusi e assenza di movimenti oculari
  • Elettroebcefalografia  (EEG) è dominato dal tracciato alternante (oppure “tracé alternant”): caratterizzato da attività EEG ciclica con periodi di alto voltaggio e bassa frequenza a cui ne seguono altri con basso voltaggio e alta frequenza.
  • Elettromiografia (EMG): tono muscolare ridotto rispetto alla veglia possono comparire gli “startles” ovvero movimenti improvvisi e generalizzati che iniziano sempre dagli arti e spesso si estendono al collo e al tronco. La loro durata può variare da un secondo a pochi millisecondi. Generalmente si presentano in modo isolato, ma qualche volta possono essere presenti in successione
  • Le attività neurovegetative sono regolari: il ritmo cardiaco (ECG) e respiratorio hanno frequenze inferiori rispetto alla veglia e al sonno attivo.
sonno calmo

sonno calmo (da Monod & Tharp, 1977)

Per le sue caratteristiche il sonno calmo è stato definito come il precursore del sonno NREM dell’adulto, ma rispetto a quest’ultimo presenta alcune differenze. In particolare non è possibile riscontrare  una modulazione delle variabili fisiologiche che costituiscono i vari stadi di sonno NREM (stadio 1,2,3,4)

Durante il Sonno Attivo, invece si osserva:

  • Occhi chiusi
  • EOG: i REMs (movimenti oculari rapidi) sono episodici e non organizzati in salve.
  • EEG di basso voltaggio; possono comparire anche ritmicità miste (theta con delta, alpha,e beta)
  • EMG: Bassa ampiezza con contrazioni fasiche e movimenti degli arti distali, smorfie sono possibili anche brevi vocalizzazioni (espressione della capacità di sognare?)
  • Irregolarità del ritmo respiratorio e della frequenza cardiaca
sonno attivo

sonno attivo

Questo tipo di sonno rappresenta perciò il precursore del sonno REM dell’adulto, ma presenta alcune differenze rispetto a quest’ultimo, infatti, nel neonato si possono osservare movimenti corporei più o meno compelessi, mentre nell’adulto l’EMG mostra atonia muscolare. Inoltre, i movimenti oculari si presentano spesso isolati e non sono organizzati in gruppi o salve come accade

Infine, per quanto riguarda il Sonno Ambiguo esistono altre terminologie per identificarlo: sonno transizionale, sonno indeterminato o ambiguo (Salzarulo, 1973; Salzarulo, Fagioli e altri, 1980).
Questo tipo di sonno occupa solo una parte del sonno e varia in funzione della maturazione del bambino e le sue caratteristiche non sono ben definibili, né del sonno calmo né di quello attivo. La presenza di questo particolare tipo di sonno nel neonato può essere spiegata facendo riferimento al concetto  di incertezza funzionale (Salzarulo et al., 1997) che corriponde all’espressione dell’incapacità dell’organismo ad organizzare le variabili fisiologiche in un insieme coerente.

Composizione e organizzazione circadiana  del sonno nel neonato

Il sonno del  neonato nato a termine è composto prevalentemente dal sonno attivo che riguarda circa il 40%-50% del sonno totale, dal sonno calmo che occupa circa il 40 % del sonno, e dal sonno ambiguo, che all’inizio comprende circa il 20 % del sonno totale. Gli episodi di sonno sono generalmente di breve durata e si alternano numerose volte durante la giornata. Alla nascita sono presenti dai 6 ai 12 episodi  di breve durata – da 20 a 40 minuti (Wolff, 1987)- nell’arco delle 24 ore. Gli episodi di sonno si alternano ad episodi di veglia di durate inferiori (3 – 21 minuti, media 7 minuti). Il ritmo  sonno/veglia nel neonato è perciò polifasico e si contraddistingue da quello monofasico dell’adulto – caratterizzato,invece, da un solo episodio di sonno nel corso del  nictemerio -.Inoltre, a differenza di quest’ultimo l’addormentamento nel neonato avviene prevalentemente in sonno attivo, o comunque questo stadio ha una breve latenza. (Schulz, et al., 1983).

Riguardo la durata totale di sonno nell’arco delle 24 ore, in letteratura i dati sono discordanti e sembrano differire in base alle tecniche di ricerca impiegate. Infatti, negli studi in cui era richiesto ai genitori o parenti di compilare dei diari e questionari sulle abitudini del sonno del neonato sono riportate quantità di sonno superiori rispetto alle ricerche che hanno impiegato tecniche più recenti di investigazione come l’actigrafia o la registrazione poligrafica. Quest’ultime hanno registrato durate complessive di sonno da 13 ore  (Fagioli e Salzarulo 1982) a 15 ore (Coons e Guilleminault,1982), mentre gli studi che hanno impiegato diari e questionari riportano durate di sonno fino anche a 22 ore su 24 (Marcus, 1923; McCray, 1940; Suomalainen, 1937)

 Sviluppo del sonno nei primi 2 anni di vita

Il 2° mese rappresenta un momento di svolta nello sviluppo del sonno; infatti,avvengono cambiamenti così importanti che hanno fatto affermare a Prechtl (1986) che la “vera” nascita del sonno” si situa a quest’epoca. Inoltre,questa età è importante anche per altre maturazioni neurologiche come quella del controllo motorio e della coordinazione visuo-motoria, (Wolff, 1987) e biologiche rappresentata dalla maturazione delle ritmicità endogene circadiane

Le principali modificazioni del sonno che rigurdano “la svolta del 2 mese” comprendono la:

  • Comparsa dei fusi del sonno (ritmo sigma).
  • Scomparsa del tracciato alternante.
  • Organizzazione oculare nel corso del sonno attivo che diviene simile a quella dell’adulto.
  • Prevalenza del sonno nel periodo notturno rispetto a quello diurno
  • Aumento del sonno calmo che progressivamente diventa lo stato di sonno in cui il bambino si addormenta.

Tra il 3° e l’ 8° mese si sviluppa una sequenza temporale del sonno simile all’adulto:

  1. Comparsa del tracciato theta (Stadio 1 di sonno)
  2. Comparsa del tracciato theta con i fusi e complessi K (Stadio 2 di sonno)
  3. e progressiva  predominanza di onde delta (SWS: stadio 3 e 4 del sonno).

Dopo il secondo mese  di sviluppo si assite perciò alla comparsa del SWS (“nuovo” – organizzato -) ogni 100 minuti che inizialmente coesiste con la periodicità del sonno calmo (“vecchio” – non organizzato-).

Altre importanti modificazioni che si realizzano nel corso del II semestre di vita sono l’allungamento del ciclo sonno calmo/sonno attivo, l’aumento della quantità del sonno calmo e l’aumento della lunghezza degli episodi di sonno non interrotti.

L’evoluzione verso la ritmicità monofasica è legata con la difficoltà a iniziare il sonno all’interno di una finestra temporale definita: zona proibita per il sonno (forbbiden zone for sleep). Questo orario si situa tra le 18 e le 20 ed è stato dimostrato nell’adulto da Lavie (1985) e sin dalle prime settimane di vita (Giganti, et al., 2001).

All’età di 1 anno, il sonno notturno è costituito da 1-2 episodi  e caratterizzato da poche e brevi interruzioni. La modulazione  temporale delle variabili fisiologiche nel corso del sonno ha ormai assunto caratteristiche simili a quelle dell’adulto e nel sonno attivo l’EOG mostra movimenti rapidi strutturate in salve. Il sonno ad onde lente è prevalente nella prima parte della notte e si assiste ad una ulteriore diminuzione del sonno REM. Inoltre. nel primo anno di vita si realizza la capacità di costruire sequenze regolari di sonno calmo- sonno attivo: ovvero i cicli di sonno.

La durata media dei cicli notturni mostra un aumento significativo nel corso del primo anno di vita (Ficca et al., 2000) e il miglioramento con l’età dell’organizzazione del sonno è mostrato anche dall’aumento della proporzione del tempo  totale trascorso in cicli sul tempo totale di sonno (Salzarulo e Fagioli 1999; Ficca et al., 2000).

Inoltre, si assiste ad una diminuzione del numero dei risvegli notturni. Questo processo è parallelo allo sviluppo della capacità di mantenere durate di sonno più lunghe nel corso della notte. In particolare diminuiscono i risvegli da sonno ambiguo e da sonno REM che comunque rimane il tipo di sonno che più frequentemente precede il risveglio (stato fisiologico simile a quello della veglia) . Aanche le cure parentali sembrano influenzare il numero dei risvegli notturni, infatti, ad esempio la presenza dei genitori all’addormentamento sembra essere legata a un numero maggiore di risvegli (Adair, et al., 1991; Johnson, 1991). Un caso a parte riguarda i bambini nati pretermine che non modificano il numero dei risvegli notturni fino a che non hanno raggiunto l’età del termine

Nel corso del secondo anno di vita oltre alle modificazioni viste precdentemente si osserva un’ulteriore diminuzione del sonno REM e della quantità del sonno nelle 24 ore. Questo è legato anche a una progressiva scomparsa dei sonnellini diurni. Il ritmo circadiano del sonno e della veglia è sempre più stabile e sta maturando verso una periodicità monofasica. Infatti, il numero e durata dei risvegli notturni continuano a diminuire. Infine, come nell’adulto il sonno calmo si trova prevalentemente nella prima parte della notte e assume una periodicità di circa 90 minuti.

Riguardo la regolazione del sonno in riferimento al modello di Borbely (1982), le analisi della distribuzione dell’”attività lenta” (slow wave activity; SWA) sono compatibili con l’esistenza di un processo s in  bambini di età compresa già tra le 9 settimane – 12 mesi. Infatti, la SWA è maggiore nella prima parte dell’episodio di sonno rispetto alla successiva, e tende a diminuire nel corso della notte (Fagioli e Salzarulo, 1998) Inoltre c’è una correlazione tra durata della veglia e SWA: maggiore è la durata della veglia più elevata è la sincronizzazione EEG all’inizio del sonno NREM (Fagioli e Salzarulo, 1998). Complessivamente appare che nelle prime epoche dello sviluppo l’accumulo di S e il suo smaltimento è più veloce e rallenta con l’età così come la possibilità di sostenere una maggiore pressione del processo S aumenta con lo sviluppo. La fluttuazione del processo C è meno ampia nelle prime epoche di vita rispetto all’adulto (vedi ritmo della temperatura corporea).

 

Durata del sonno nel corso dello sviluppo: alcuni ipotesi funzionali

ontogenesi del sonno

ontogenesi del sonno

Come evidenziato precedentemente nei primi mesi di sviluppo il bambino mostra la necessità di dormire molto più frequentemente e per una durata complessiva maggiore rispetto all’adulto suggerendo l’ipotesi che il sonno corrisponda ad un’elevato bisogno dell’organismo (Webb, 1992)

L’assimetria sonno/veglia potrebbe essere la conseguenza dell’immaturità delle strutture corticali che regolano il ritmo sonno/veglia che sarebbero incapaci di mantenere uno stato di veglia e di sonno per periodi prolungati. Inoltre, come vedremo tra breve è stato osservato che anche i fattori ambientali come le figure parentali e il contesto culturale possono influenzare lo sviluppo del ritmo sonno/veglia.

Anche la durata del sonno REM o sonno attivo nel neonato è maggiore rispetto all’adulto, infatti, essa rappresenta circa la metà (40-50 %) del sonno.Questa percentuale sale al 67% considerando i bambini nati 1 mese prima del termine, e all’80% nei nati prematuri di circa 2 mesi.

La quantità di sonno REM sembra perciò essere legata con la maturità del sistema nervoso, infatti, nelle  specie definite “precoci” come il bue, la pecora, la capra che aprono gli occhi subito dopo la nascita e hanno i sistemi motori e sensoriali già funzionanti hanno durate di sonno REM inferiori rispetto alle cosidette specie “altriziali”  come: il ratto, il gatto, il coniglio, il cane e l’uomo. Queste specie invece nascono con gli occhi chiusi e devono essere nutriti da una figura di accudimento  (nurse) e hanno alla nascita una gran quantità di sonno REM.

Per chiarire il ruolo funzionale del sonno REM nello sviluppo sono state formulate alcune ipotesi:

  • L’ Ipotesi Ontegenetica (Roffwarg) sostiene che il cervello per svilupparsi in maniera appropriata necessita di essere stimolato e il sonno REM sarebbe nata per fornire al feto una maggiore stimolazione corticale. L’elevatà quantità di REM che caratterizza le prime epoche dello sviluppo secondo Roffwarg avrebbe lo scopo di stimolare la maturazione cerebrale; con lo sviluppo questo bisogno diminuirebbe e quindi diminuirebbe anche il sonno REM. Questo tipo di sonno è quindi visto come una stimolazione sostitutiva generata internamente.
  • Secondo Jouvet (1986), invece, il sonno REM permetterebbe la codifica genetica dei diversi comportamenti istintivi che sono innati nell’animale. Durante il sonno REM questo repertorio comportamentale e i loro codici sarebbero letti e verificati all’interno del cervello.Se sono necessarie delle modificazioni in conseguenza dell’esperienza è possibile effettuarle durante questa lettura, dopodichè è possibile effettuare la registrazione opportuna.
  • Infine, esistono le teorie che hanno considerato il sonno REM essenziale per i fenomeni di consolidamento mnestico. Essenzialmente esse hanno messo in relazione l’elevata presenza di sonno REM nelle prime fasi dello sviluppo con l’elevato bisogno di memorizzare che caratterizza questa epoca ricca di nuove esperienze ed apprendimenti.

Ruoli dei fattori culturali e sociali nello sviluppo del sonno

La rappresentazione culturale sul corretto sviluppo del ritmo sonno/veglia sembra essere in grado di modificare alcune caratteristiche del sonno. A questo riguardo una ricerca di Harkness et al., 1995  ha indagato il sonno in un gruppo di bambini americani (Cambridge) ed uno di bambini olandesi (Bloemenheim) E’ emerso che la rappresentazione del sonno differisce tra le due culture.

I genitori americani considerano il conseguimento di un ritmo sonno-veglia regolare come un processo geneticamente prestabilito, e come una delle tappe più importanti nel corso dello sviluppo. Il mancato stabilirsi di tale ritmicità può creare notevoli problemi e l’uso di adeguate strategie può facilitare il suo conseguimento.

I genitori olandesi considerano  molto importante il loro contributo nello stabilirsi di un ritmo sonno-veglia regolare, e, in maggior misura rispetto ai genitori americani, ritengono che il loro fallimento in questo compito possa comportare conseguenze negative nel futuro.

Questa differenti rappresentazione  delle figure genitoriali sono in grado di modificare alcune caratteristiche del sonno dei bambini. Ad esempio dai risultati emerge che i bambini olandesi a 6 mesi di età si coricano prima di circa 1 ora e mezza e dormono circa 2 ore in più rispetto ai bambino americani.

Un altro fenomeno legato al contesto culturale riguarda il co-sleeping che si ha quando il bambino dorme nel letto insieme ai genitori. Questa abitudine sembra aumentare il numero dei risvegli e porta a durate di sonno più brevi (Lozoff et al., 1996).Questa conseguenza sembrerebbe derivare dal fatto che quando i genitori sono vicini al bambino al momento dell’addormentamento il bambino non è in grado di mettere in atto delle strategie per calmarsi e continuare a dormire. La figura del genitore all’inizio del sonno ha perciò un ruolo negativo poiché impedirebbe lo sviluppo di comportamenti auto-calmanti da parte del bambino (Adair et al., 1991) A questo riguardo appare che sia l’ignorare sistematicamente da parte dei genitori i segnali che il bambino si è svegliato a portare verso una diminuzione dei risvegli notturni.

 

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Dott. S.Aboudan