Esistono differenze nei fattori di regolazione del sonno fra brevi e lunghi dormitori ?

•Omeostatiche•Circadiane

Ipotesi circadiana

Short Sleepers

Long Sleepers

'BIOLOGICALNIGHT'

Prima ipotesi (circadiana):

La ‘notte biologica”, espressa dai periodi di:

• alti livelli di melatonina• bassa temperatura corporea• aumento di cortisolo• aumento della sonnolenza

É più lunga nei lunghi dormitori che nei brevi dormitori quando misurata in un protocollo “constant routine” (Veglia a letto per ~40 h, nessun indizio sull’ora, pasti e bevande a intervalli regolari, ambiente < 10 lux)

Il pacemaker circadiano programma la “notte biologica”:

Inizio e fine corrispondono a brusche modifiche neuroendocrine, termiche e di vigilanza

18 24 126

Clock Time (h)

LongShort

Plasma Melatonin in Short Sleepers and Long Sleepers

Plasma Melatonin (pg/ml)

HabitualTime in Bed

0

20

40

60

80

-0.4

0.0

0.4

Long

Core Body Temperature in Short Sleepers and Long Sleepers

Short

Clock Time (h)

6 122418

Body Temperature (

oC)

Deviation from Mean

0

5

10

15

20

Plasma cortisol (µg/dl)

Short

time in bedHabitual

0

5

10

15

20

Clock time (h)

Long

18 12624

Plasma Cortisol in Short Sleepers and Long Sleepers

20

40

60

80

100

20

40

60

80

100time in bedHabitual

Sleepiness (mm)

Short

Long

Clock time (h)

18 12624

Sleepiness in Short Sleepers and Long Sleepers

*

sleepinessincreasing

temperaturelow body

*

cortisolincreasing

Intervals of:

time in bedhabitual

Clock time (h)

melatoninhigh

24 4

LongShort

*

*

*

820

*

'Biological Night' in Short Sleepers and Long Sleepers

12

Conclusioni

Programma temporale del pacemaker circadiano: lunghi dormitori brevi dormitori

Durata della “notte biologica”:lunghi dormitori > brevi dormitori

Sleep Deprivation to Probe Homeostatic Sleep RegulatoryResponse in Short Sleepers and Long Sleepers

Soggetti

Brevi dormitori: <6 hLunghi dormitori: >9 h

Età: 20-35

Screening

• Questionari

• Diari del sonno e actigrafia per 2-4 settimane• Assenza di patologie del sonno

• Assenza di patologie psichiatriche

Indici di pressione omeostatica

Onde lente (0.75-4.5 Hz)nel sonno NREM

Beersma et al., 1987

Time Awake (h)

0 10 20 30 40

40

60

80

100

120

140

Power Density (%)

Frequenze theta/alfa a bassa frequenza (5.25-9.0 Hz) in veglia

Potenza Spettrale EEG nel corso delle 24 ore di veglia

EEG Power Density (µV

2/Hz)

)

Frequency (Hz)

*

**

*

0 5 10 15 20

1

10*

100Short Sleepers

Long Sleepers

L’attività theta/alfa a bassa frequenza (5,25-9 Hz) è maggiore nei brevi dormitori

EEG Power Density (%)

Time Awake (h)0 10 20 30 40

50

100

150

Short w20.3 h

Longw19.4 h

Cinetica dell’aumento in veglia dell’attività theta/alfa a bassa frequenza (5,25-9 Hz)

Waking EEG

BREVI DORMITORI = LUNGHI DORMITORI

Risposta dell’ attività a onde lente dopo ~40 ore di privazione di sonno

Slow-Wave Activity (%)

Time after Lights off

ShortSleepers(N=9)

RecoveryBaseline

0 9

0 5

90

500

100

200

300

0

100

200

300

LongSleepers(N=7)

BREVI DORMITORI < LUNGHI DORMITORI

Buona corrispondenza tra il Processo S (Model) e l’attività ad onde lente

⇒ Cinetica della pressione omeostatica: Brevi dormitori = Lunghi dormitori⇒ Livelli di pressione omeostatica : Brevi dormitori > Lunghi dormitori

Cinetica del decremento in sonno dell’attività ad onde lente (0.75-4.5 Hz)

Sleep EEG

Short S3.13 h

LongS3.11 h

BREVI DORMITORI = LUNGHI DORMITORI

Cinetica del processo Omeostatico: Brevi dormitori = Lunghi dormitori

w20.3 h

w19.4 h

s3.11 h

s3.13 h

Wakefulness in Scheduled Sleep during 36 h Bedrest after ~40 h of Sleep Deprivation in Short and Long Sleepers

HabitualTime in Bed

Conclusioni

Livelli di pressione omeostatica: Brevi dormitori > Lunghi dormitori

Cinetica della pressione omeostatica: Brevi dormitori = Lunghi dormitori

Capacità di dormire:brevi dormitori = lunghi dormitori

Tolleranza alla pressione omeostatica: brevi dormitori > lunghi dormitori