Metodi di ricerca sul sonno: la registrazione poligrafica

La registrazione poligrafica (o polisonnografica) rappresenta la metodologia ad hoc impiegata nello studio del sonno, infatti, essa consente la registrazione simultanea di più indici fisiologici:

  • l’attività elettrica corticale (tramite l’elettroencefalografia, EEG),
  • la motilità oculare (tramite l’elettrooculografia, EOG),
  • l’attività tonica muscolare (tramite l’elettromiografia, EMG),
  • attività cardiaca (tramite l’elettrocsrdiografia ECG)
  • e l’attività respiratoria.
Montaggio EEG

Montaggio degli elettrodi EEG sullo scalpo attraverso l’uso di una apposita cuffia.

La  scelta di registrare più  variabili fisiologiche simultaneamente è alla base del concetto di stato a cui si rimanda per un approfondimento.

I vantaggi della polisonnografia riguardano la possibilità di valutare precisamente e simultaneamente le diverse variabili fisiologiche e la loro associazione a determinati stati comportamentali.

Purtroppo la poligrafia dato che richiede l’applicazione di elettrodi e sensori sul soggetto, comporta una certa invasività che può inizialmente disturbare il sonno del soggetto. A tal proposito,  è necesario prevedere una notte di adattamento, scartando la prima registrazione e dando la possibilità al soggetto di adattarsi  a dormire in laboratorio.

Gli indici elettrofisiologici rilevati attraverso la registrazione poligrafica sono:

L’elettroencefalografia (EEG) permette la registrazione dell’attività elettrica corticale attraverso degli elettrodi posti sullo scalpo. Questa tecnica ha permesso la suddivisione tra sonno REM e non-REM.

La riproduzione su carta viene detta elettroencefalogramma, ed è studiata facendo riferimento ad alcune caratteristiche delle onde lasciate sul tracciato:

  • Ampiezza: è il voltaggio tra il minimo ed il massimo di un’onda, ed è misurato in milionesimi di Volt (μVolt). L’ampiezza tende ad aumentare proporzionalmente al diminuire della coscienza; dalla veglia attiva fino al sonno profondo.
  • Frequenza: è il numero di onde o cicli che si verificano all’interno di un secondo, espresso in hertz (Hz, cicli per secondo).

Le gamme di frequenze rilevate sull’uomo variano generalmente tra 0.5 Hz e 25 Hz. Le frequenze sopra i 15 Hz sono definite “onde rapide”, e quelle al di sotto dei 3.5 Hz sono definite “onde lente” e come sarà discusso successivamente sono le onde tipiche del sonno ad onde lente (SWS). Mentre l’ampiezza aumenta man mano che il sonno diviene più profondo, la frequenza diminuisce.

Dato che nell’uomo, soprattutto durante la veglia, l’elettroencefalogramma mostra aspetti molto complessi, spesso si considerano alcune bande di frequenza (vedi fig. in basso). Queste sono identificate con le lettere dell’alfabeto greco; in ordine di frequenza decrescente sono:

  • La banda beta: generalmente sopra i 15 Hz, composta da onde rapide di bassa ampiezza (sotto i 10 microVolt). Si rileva nelle condizioni di elevata vigilanza e di ansietà.
  • La banda alfa: compresa tra 8 e 11 Hz, tipica della veglia rilassata e in condizione di scarsa stimolazione delle vie visive.
  • La banda theta: riflette uno stato di sonnolenza o sonno leggero, ed è compresa tra 3.5 e 7.5 Hz.
  • La banda delta: caratterizza il sonno ad onde lente e ha frequenze sotto i 3.5 Hz. Hanno un’ampiezza elevata (sopra i 100 microVolt) e aumentano notevolmente, quando il sonno diviene profondo.

Principali bande di frequenza EEG durante il sonno.

Principali bande di frequenza EEG durante gli stadi del sonno.

EEG dei diversi stadi di sonno nell’uomo. Durante la veglia è presente attività alfa (soggetto rilassato) e beta (veglia attiva). L’attività theta può essere presente durante lo stadio 1 di sonno. Durante lo stadio 2 di sonno sono presenti i fusi ed i complessi K. Lo stadio 4 è costituito prevalentemente dalle onde lente, le quali si riscontrano in quantità minori anche nello stadio 3. Gli stadi 3 e 4 insieme costituiscono il sonno ad onde lente (SWS). L’EEG durante il sonno REM assomiglia a quello dello stadio 1 e presenta una mescolanza di attività beta e theta (Modificato da Horne, 1993).
Durante il sonno troviamo inoltre delle peculiari attività EEG transitorie come le “punte al vertice” tipiche nell’attività theta all’addormentamento, i fusi e complessi K che predominano lo stadio 2 del sonno.

 

L’elettroculografia (EOG) è utilizzata per la registrazione dei movimenti oculari rapidi che si verificano durante la fase REM del sonno. A secondo del montaggio possono essere utilizzati alcuni eletrodi posti intorno alle aree peri-orbitali. Sfruttano la differenza di potenziale corneo retinico e generalmente si registra la componente orizzontale e/o verticale del movimento oculare.

L’elettromiografia (EMG) misura il tono muscolare nelle varie fasi del sonno. Durante il sonno REM, infatti, si rileva  un tracciato EEG simile alla veglia rilassata, e sono necessari ulteriori elettrodi da applicare in corrispondenza dei muscoli del collo e del mento (muscoli mastoidei) che durante questa fase di sonno sono molto rilassati.

Infine, si aggiunge la registrazione di altre variabili fisiologiche, come quelle relative al sistema neurovegetativo, e quindi la frequenza cardiaca (elettrocardiogramma, ECG) e delle funzioni respiratorie.

Registrazione poligrafica

Soggetto sottoposto a registrazione poligrafica.

About altrimondi

Dott. S.Aboudan