RICERCA ITALIANA     

Relazioni tra sonno e risposte adattative dell'organismo a modificazioni dell'ambiente interno ed esterno

Università degli Studi di Bologna

Abstract

Il progetto prende in considerazione meccanismi che a livello cellulare e sistemico determinano le risposte adattative dell'organismo a modificazioni dell'ambiente interno ed esterno durante il sonno. In particolare, lo studio sarà affrontato dai punti di vista neurochimico, neuroanatomico e neurofisiologico con riferimento a corteccia cerebrale, ipotalamo e tronco dell'encefalo per quanto riguarda le strutture anatomiche coinvolte; dal punto di vista sistemico saranno considerate la regolazione vegetativa della circolazione, della respirazione e dell'equilibrio idrico-salino.

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Carlo FRANZINI Università degli Studi di BOLOGNA

Obiettivo del Programma di Ricerca

Il ciclo del sonno nel mammifero (sonno con movimenti oculari rapidi, sonno REM, contraddistinto da presenza di movimenti oculari rapidi, elettroencefalogramma desincronizzato e alterazione dell'efficienza delle regolazioni omeostatiche, e sonno non REM, NREM, caratterizzato da assenza di movimenti oculari, elettroencefalogramma sincronizzato e piena efficienza delle regolazioni omeostatiche) è l'espressione di un comportamento globale che include l'attività sia somatica che vegetativa. Il progetto di ricerca intende studiare la relazione tra sonno e risposte adattative dell'organismo a modificazioni dell'ambiente interno ed esterno; sarà valutato sia l'effetto di stimolazioni di diversa natura sul ciclo di sonno, sia l'impatto che le modificazioni stato-dipendenti delle regolazioni fisologiche esercitano sulle risposte adattative alla stimolazione. A tal fine sono state coordinate le competenze diverse ma complementari di ipnologi delle Università di Bologna e Milano, la cui competenza è nota anche internazionalmente, per elaborare un processo integrato capace di affrontare il problema sia a livello sistemico che a livello cellulare. Su tale fondamento saranno studiati: a) la relazione tra sonno e perturbazioni dell'equilibrio idrico-salino, valutando la regolazione della secrezione di vasopressina in seguito a stimolazione iper-osmolare; b) la relazione tra sonno e perturbazioni della regolazione cardiovascolare ottenute tramite stimolazioni ambientali (acustica, ipossica >>>

Risultati parziali attesi

a) Sonno e perturbazioni dell'equilibrio idrico-salino: fase I: studio della liberazione di vasopressina in risposta a stimolazione iper-osmolare.
Se emergesse che la liberazione di VP durante il sonno REM è assente o significativamente inferiore rispetto a quanto osservato in sonno NREM o in veglia ciò implicherebbe che il sonno REM è caratterizzato dalla comparsa di una sorta di non responsività generalizzata delle strutture nervose ipotalamiche.
b) Sonno e perturbazioni della regolazione cardiovascolare: fase I: esperimenti condotti in condizioni di controllo e in presenza di stimolazione acustica ed ipossica in ratti normotesi.
Si prevede che la stimolazione acustica ed ipossica producano nei ratti normotesi un deterioramento della qualità del sonno, che verrà definita sulla base delle alterazioni EEG ed EMG, unitamente a quelle cardiovascolari e respiratorie presenti rispetto alla condizione di controllo. Inoltre sulla base delle risposte cardiovascolari e respiratorie evocate dagli stimoli si valuterà quantitativamente la componente speccifica stato-dipendente delle alterazioni funzionali osservate. Infine sarà possibile caratterizzare gli stati del ciclo veglia-sonno in termini di rischio cardiovascolare e respiratorio stato-dipendente in presenza di condizioni patologiche.
c) Sonno e stimolazione immunitaria: fase I: esperimenti in vivo: determinazione delle coordinate stereotassiche da utilizzare per le microiniezioni; esperimenti in >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

L'organismo pone in atto risposte fisiologiche al fine di preservare la costanza dell'ambiente interno (omeostasi) sia in presenza di perturbazioni di origine esterna, ambientale, sia nei confronti di alterazioni endogene. Negli organismi superiori l'efficacia dei meccanismi regolatori varia ampiamente con gli stati del ciclo veglia-sonno (Parmeggiani 1980): non solo durante il sonno si ha una perdita completa delle risposte comportamentali, ma durante il sonno REM si ha anche una riduzione significativa dell'efficienza delle regolazioni autonomiche. Questa situazione comporta due conseguenze: la prima è che modificazioni delle regolazioni autonomiche indotte dai cambiamenti sia dell'ambiente sia interno sia esterno possano influenzare l'organizzazione del ciclo veglia-sonno; la seconda è che le risposte adattative, suscitate dalle modificazioni ambientali, possano essere influenzate dall'organizzazione stessa che il ciclo veglia-sonno assume. Dunque, il livello di interazione descritto delinea un terreno di studio del ciclo veglia-sonno che consente di affrontare contemporaneamente sia i meccanismi specifici della sua regolazione, sia le conseguenze che può subire l'organismo, sul piano fisiopatologico, quando vengono a ridursi le possibilità di compenso dei meccanismi omeostatici generali. Questo progetto intende affrontare lo studio dell'interazione tra i meccanismi della regolazione ipnica e dell'omeostasi in quattro ambiti fondamentali della preservazione della costanza >>>