Privazione parziale e selettiva di sonno nell’uomo

Definizione dei protocolli di privazione parziale e selettiva di sonno nell’uomo e descrizione di alcune ricerche. Nell’uomo sono stati studiati gli effetti della privazione selettiva di sonno REM e NREM in relazione alle funzioni cognitive e psicologiche  e alle caratteristiche poligrafiche del sonno  durante il periodo sperimentale.


 

Come visto precedentemente a proposito degli studi di privazione di sonno nell’animale, anche studiando l’uomo è possibile utilizzare differenti  protocolli di privazione di sonno che sono:

  • PRIVAZIONE TOTALE DI SONNO
    Questo protocollo prevede la totale assenza di sonno per periodi più o meno prolungati. Lo scopo di queste ricerche è determinare gli effetti della privazione totale di sonno sulle funzioni cognitive e biologiche dell’organismo.(Per i risultati e approfondimenti di questo protocollo vedi qui)
  • PRIVAZIONE SELETTIVA DI SONNO
    Prevede la privazione selettiva del  sonno REM  o  NREM e serve per chiarire eventuali differenze sulle funzioni di questi due tipi di sonno. Nell’animale è stato osservato che lunghi periodi di privazione selettiva provocano sintomi simili a quella della privazione totale di sonno ma la morte sopraggiunge più tardi. Nell’uomo sono stati verificati soprattutto gli effetti della privazione selettiva di sonno REM e NREM in relazione a funzione psicologiche quali la personalità e alle caratteristiche poligrafiche del sonno  durante il periodo sperimentale.
  • PRIVAZIONE PARZIALE DI SONNO
    A differenza del protocollo della privazione selettiva del  sonno REM  o  NREM , esso prevede una riduzione della durata totale di sonno per periodi più o meno prolungati a prescendire dal tipo di stadi di sonno che saranno persi. In letteratura questo tipo di protocollo è stato impiegato per cercare di capire quale è la quantità minima di sonno necessaria per mantenere inalterate le proprie performance.

In laboratorio attraverso le registrazioni polisonnografiche (PSG) è possibile sapere quando il soggetto entra in una specifica fase di sonno e quindi svegliarlo tutte le volte che entra in un determinato stato di sonno. Si ripete il procedimento per tutto il corso dell’episodio di sonno privando il soggetto selettivamente del sonno REM o NREM

In uno studio di privazione selettiva di sonno Agnew, Webb & Williams, (1967) hanno privato 2 gruppi di soggetti rispettivamente di  stadio 4 e sonno REM  attraverso la somministrazioni di (lievi) stimoli elettrici applicati al piede. L’applicazione di questa tecnica era funzionale in quanto consentiva il passaggio dallo stadio 4 allo stadio 2 nel primo gruppo, mentre nel secondo il passaggio da sonno REM allo stadio 1.

Nel corso della ricerca gli autori hanno evidenziato che erano state necessarie 217 stimolazioni per provocare la privazione di stadio 4, e sole 44 per la privazione di REM. Questo fa pensare che il bisogno di SWS sia più elevato del sonno REM. In questo caso si parla di aumento della pressione (ad esempio diminuisce la latenza di comparsa dell’episodio di sonno) .per il tipo di sonno di cui il soggetto è stato privato rispettivamente per lo stadio 4 (SWS rebound) ed il sonno REM (REM rebound).

Oltre al fatto che tutti i soggetti in entrambe le condizioni di privazione lamentarono eccessiva sonnolenza, gli autori hanno evidenziato anche delle lievi modificazioni della personalità; infatti nella condizione di privazione selettiva di stadio 4 i soggetti apparivano: ritirati, a disagio fisico, e visibilmente preoccupati riguardo vaghi disturbi fisici e alterazioni della cenestesi. Nell’insieme davano l’impressione di una reazione depressiva ipocondriaca.

Nella condizione di privazione selettiva di sonno REM i soggetti erano meno integrati e efficienti con tendenza a mostrarsi confusi, sospettosi e ritirati. Questi sogetti sembravano ansiosi, insicuri, introversi e incapaci di trarre sostegno dalle altre persone.

 

Infine per quanto riguarada il terzo protocollo, quello della privazione parziale di sonno, in passato sono state condotte 3 ricerche. Quelle di: Wilkinson 1968; Webb e Agnew 1966 e  Hamilton et al., 1972 con lo scopo di determinare se esiste  una quantita’ minima di sonno necessaria all’uomo per mantenere normali le proprie performance.
Nella prima ricerca Wilkinson (1968)  limitò la durata di sonno seguendo 5 livelli: 7,5 ore/ 5/ ore 3 ore / 2/ ore 1/ ore/ 0 ore di sonno per due notti consecutive. Durante il periodo sperimentale le performance dei soggetti sono state studiate somministarato il Test di Vigilanza Uditiva di Wilkinson e altri test (test di addizione, test di codifica). I risultati hanno mostrato che le prestazioni  si modificano quando la quantità di sonno è inferiore a 3 ore nella 1° notte; e a 5 ore nella 2° notte.

Risultati esperimento Wilkinson (1968)

Risultati esperimento Wilkinson (1968): 3 ore di sonno sono un minimo critico per la prima notte,. Questo minimo  sale a 5 ore nella seconda notte. L’ aumento probabibilmente è dovuto da un aumento della veglia diurna che provoca un aumento di Sonno ad Onde Lente (Slow Wave Sleep; SWS)- Modificato da Horne, 1993)

Secondo Wilkinson finchè il sonno non è ridotto a meno di 3 ore nella prima notte non si riduce la quantità normale di stadio 4. Questo suggerisce che in seguito a una privazione parziale di sonno, se è mantenuta la quantità minima di SWS, le performance non si deteriorano rispetto alla condizione di base.
Nella seconda notte sperimentale a causa dell’aumento della durata della veglia nel giorno precedente ci può essere stata una tendenza del SWS ad aumentare e a occupare una maggiore porzione del sonno, spiegando perchè  la quantità “minima” di SWS non poteva essere raggiunta limitando la lunghezza del sonno a meno di 5 ore.

Nella ricerca successiva  Webb e Agnew (1966) hanno concesso  3 ore di sonno per notte per 8 giorni consecutivi a un gruppo di soggetti, mostrando che le prestazioni  non si deteriorano fino al 7° giorno. Webb e Agnew 1966, inoltre, hanno confermato l’importanza del SWS. Infatti, nel loro studio lo stadio 4 era il tipo di sonno che maggiormente veniva conservato (stadio 4 da 92 min. [notte di base] a 82 min. [notte di restrizione], mentre il sonno REM da 103 min.  scendeva a 13 min. durante il periodo di restrizione.

La ricerca di Wilkinson, perciò, suggerisce che 5 ore costituiscono la quantità minima di sonno necessaria, mentre il lavoro di Webb e Agnew 1966 abbassa questa soglia a sole 3 ore per notte.  Che dire di 4 ore di sonno?

Per verificare questo, nella  terza ed ultima ricerca presentata, Hamilton et al., 1972 colleghi di Wilkinson, hanno privazto parzialmente di sonno un gruppo di soggetti secondo le seguenti condizioni: 4/6/7,5 ore di sonno per notte. Durante il periodo sperimentale le performance dei soggetti sono state valutate principalmente attraverso il Test di Vigilanza Uditiva di Wilkinson. Dai risultati dello studio è effettivamente emerso che  4 ore di sonno per notte sono sufficienti a mantenere inalterate le proprie performance. Tuttavia questo  studio ha incontrato alcuni limiti metodologici  in quanto è stato trovato un leggero effetto apprendimento ai test durante il periodo sperimentale.

In conclusione alla luce di questi risultati non è possibile affermare l’esistenza di una quantità minima essenziale di sonno. Però considerando globalmente le ricerche e i loro limiti metodologici appare che  5 ore di sonno per notte possano essere considerate  un buon compromesso per mantenere inalterate le performances cognitive .

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Dott. S.Aboudan