Fisiologia del sonno ed elettroencefalografia

In questo articolo parleremo della fisiologia del sonno e dell’elettroencefalografia, poichè sono argomenti correlati; infatti, tutto ciò che sappiamo sul sonno deriva dalle registrazioni elettroencefalografiche relative.

La pratica elettroencefalografica è abbastanza recente, in quanto fu introdotta intorno al 1930, e si avvale di elettrodi posti sullo scalpo, cioè sul cuoio capelluto.

Durante gli interventi neurochirurgici si possono andare a posizionare degli elettrodi direttamente sulla superficie corticale del cervello, ma in quel caso parleremo di elettrocorticografia e non di elettroencefalografia.

Dunque, l’elettroencefalografia (EEG) sfrutta questi elettrodi posizionati sul cuoio capelluto e rileva le attività elettriche del tessuto cerebrale. Si tratta di un’atività elettrica più complessa e debole rispetto all’attività elettrica cardiaca.

Andando a registrare queste onde, vediamo che hanno un proprio decorso e sono di diverso tipo in base agli stadi di veglia o di sonno del soggetto e possono essere condotte in maniera standard con pochi elettrodi oppure, nel caso di EEG più approfonditi, si possono utilizzare anche fino a 256 elettrodi.

Le derivazioni possono essere:

  • bipolari, se sfruttano coppie di elettrodi (elettrodo critico ed elettrodo di riferimento) applicati sul cuoio capelluto;
  • unipolari, quando si registra un’attività elettrica da un solo elettrodo (quello critico) posto sul cuoio capelluto, mentre l’altro elettrodo usato come elettrodo di riferimanto viene posto sulla cute (in genere sul naso) in lontananza dalla corteccia eccitante.

Consideriamo l’attività elettrica di un soggetto normale in una situazione di veglia rilassata, dunque ad occhi chiusi. Le onde che registreremo nell’EEG presenteranno un ritmo abbastanza tranquillo con oscillazioni poco frequenti, e in particolare quelle registrate nei lobi occipitali sono abbastanza più ampie.

Se a un certo punto facciamo aprire gli occhi al soggetto o lo disturbiamo chiedendogli di fare un calcolo matematico o altre attività cognitive importanti, allora quel tipo di tracciato costituito da onde lente e ampie cede il posto a un tracciato di tipo diverso: possiamo osservare onde con minore ampiezza e maggiore frequenza; nel momento in cui il soggetto finisce di compiere quel compito specifico ritorniamo a un tracciato con onde lente e più ampie.

Per cercare di dare una nomenclatura ai vari tracciati che si possono registrare nelle diverse circostanze, sono stati identificati 4 ritmi principali:

  1.  ritmo alfa, in cui il soggetto è in condizione di veglia rilassata con occhi chiusi, in assenza di input sonori, visivi ecc. Questo ritmo presenta onde lente, e abbastanza più ampie nei lobi occipitali
  2.  ritmo beta, caratterizzato da onde con minore ampiezza e maggiore frequenza. Questo ritmo è quello caratteristico della veglia attiva
  3.  ritmo teta, caratterizzato da oscillazioni più ampie e meno frequenti. Questo ritmo sarà presente quando il soggetto si addormenta
  4.  ritmo delta, è tipico del sonno più profondo, in cui abbiamo oscillazioni ancora più ampie e ancora meno frequenti.

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