RICERCA ITALIANA     

Programma di ricerca

Gli effetti della deprivazione di sonno sull'apprendimento di abilità procedurali e sulle performance cliniche e cognitive nei medici specializzandi: la funzione protettiva di brevi periodi di sonno

Università di riferimento

Seconda Università degli Studi di NAPOLI - PSICOLOGIA - ()

Responsabile dell'Unità di ricerca

Gianluca Ficca

Descrizione

Per quanto detto nel paragrafo “stato dell’arte”, la presente ricerca é mirata ad esaminare se e in che misura la privazione di sonno possa alterare le funzioni esecutive complesse nel corso dei turni di lavoro di medici specializzandi, ed in che misura adeguate strategie di sonnellini pianificati possano fungere da contromisura all'eventuale alterazione.
CAMPIONE
Il progetto del gruppo di ricerca del Dipartimento di Psicologia della Seconda Università degli Studi di Napoli è articolato su sessioni sperimentali che saranno effettuate su un gruppo di 200 giovani medici (M=100, F=100), iscritti al secondo e quarto anno di specializzazione, che non presentino disturbi del sonno o patologie mediche in grado di inficiare la qualità del sonno e della veglia. Il campione sarà selezionato fra i Medici Specializzandi delle due Facoltà di Medicina e Chirurgia di Napoli, reclutando quelli disposti a prendere parte ad uno studio “sul campo” di 64 ore. Metà dei partecipanti sarà formato dagli specializzandi più esperti (IV anno di specializzazione), mentre l’altra metà sarà selezionata tra quelli frequentanti il II anno di corso.
Tutti i partecipanti dovranno essere destrimani, tra i 26 e 32 anni di età, non dovranno presentare disturbi del sonno né preferenze circadiane (mattutinità o serotinità) "estreme", né tantomeno disturbi cognitivi o percettivo-motori. Non dovranno, inoltre, assumere alcun tipo farmaco legato a qualsivoglia patologia medica rilevante.
I partecipanti dovranno inoltre mantenere un ritmo sonno-veglia regolare durante tutta la settimana precedente e quella successiva alla sessione sperimentale e compilare per lo stessso periodo un diario del sonno ad hoc.
Allo scopo di escludere che vi sia qualche patologia in atto al momento dell'esperimento, sarà effettuato uno screening clinico preliminare.
Tutti i soggetti saranno informati sugli obiettivi generali della ricerca e firmeranno un consenso informato prima di passare al protocollo sperimentale
PROCEDURE
In accordo con lo stesso disegno sperimentale adottato dagli altri gruppi di ricerca coinvolti nel progetto generale, il campione sarà suddiviso in 10 sottogruppi che includeranno 20 giovani medici (bilanciati per età, genere e livello di competenza), abitualmente impegnati in turni notturni di guardia e/o reperibilità. Il completo protocollo sperimentale é riportato nella Figura sotto.

Due sottogruppi di “ controllo” (A e B), monitorati con attigrafo, dormiranno regolarmente a casa sia nella Notte 1 sia nella Notte 2, mentre i restanti 8 sottogruppi (sottogruppi di "lavoro notturno") saranno coinvolti in turni notturni o di reperibilità sotto il controllo di medici con maggiore anzianità di servizio, i quali avranno un’esplicita funzione di tutor delle loro attività.
Due degli 8 sottogruppi “ sperimentali” (C e D) rimarranno svegli per tutta la notte e durante il giorno seguente, senza avere la possibilità di fare sonnellini diurni o notturni ; due sottogruppi (E e F) avranno l’opportunità di fare, tra le 2 e le 5 a.m, un sonnellino non più lungo di 45 min in un momento scelto, da ogni partecipante, sulla base della propria percezione soggettiva di sonnolenza e in funzione delle eventuali necessità di lavoro da svolgere; due sottogruppi (rispettivamente G e H) faranno un primo sonnellino notturno, come i soggetti del sottogruppo E e F, e un secondo sonnellino diurno non più lungo di 45 min alle 2 p.m. circa; gli ultimi due sottogruppi (I e L) rimarranno svegli durante tutta la notte e faranno un sonnellino diurno non più lungo di 45 min alle 2 p.m. circa.
Tutti i soggetti, nel corso dei nap, quando previsti, saranno sottoposti a polisonnografia convenzionale (EEG, EOG, EMG) per mezzo di un sistema ambulatoriale, allo scopo di ricavare opportune informazioni su durata e struttura dell'episodio di sonno.
I partecipanti indosseranno, per tutta la durata dell’esperimento, dalla notte precedente il Giorno 1 al Giorno 3 ( incluso quindi le due notti intermedie) un attigrafo sul polso del braccio non-dominante, allo scopo di identificare retrospettivamente la presenza di sonnellini non previsti o episodi di microsonno. Soggetti che dovessero presentare sonnellini non previsti o più di due episodi di microsonno (più brevi di 5 min) saranno esclusi dalle analisi statistiche e sostituiti con altri specializzandi.
I dati saranno raccolti per ogni soggetto all’interno di stanze insonorizzate presso i due Ospedali dove i partecipanti reclutati per l’esperimento normalmente svolgono le loro attività cliniche e formative, rispettivamente il Primo Policlinico e il Secondo Policlinico di Napoli.
Quanto alle prove neuropsicologiche, esse saranno effettuate e registrate mediante l’uso di computer portatili.

Misure oggettive
Il Campione sarà impegnato in due compiti sperimentali, uno da svolgersi nei Giorni 1, 3, e 8 e l’altro nei Giorni 2, 3 e 8. I due compiti saranno somministrati secondo due distinti programmi per constatare: a) per mezzo del primo schema, l’effetto della privazione di sonno post-apprendimento (modulato o no da uno o due nap); b) per mezzo del secondo schema, l’effetto della privazione di sonno sull’acquisizione e il consolidamento delle capacità esplorate, a seconda se il debito di sonno sia o meno modulato da un nap (notturno o pomeridiano) o due nap non più lunghi di 45 minuti. In tal modo, ci si attende di potere valutare se uno dei due nap abbia un effetto ristorativo sul deterioramento della capacità precedentemente appresa o sull'alterata acquisizione di nuove capacità.
Ogni sottogruppo di partecipanti incluso nel campione sarà assegnato ai due compiti sperimentali, ossia il Wisconsin Card Sorting Test (WCST) o la Generazione Casuale di Lettere (Random Letter Generation, RLG), in modo tale che un test venga effettuato nel Giorno 1 e l’altro nel Giorno 2 (uno o due volte, a seconda del disegno sperimentale). Pertanto, cinque sottogruppi (A, C, E, G, I) saranno sottoposti al WCST nei giorni 1, 3 ed 8, e al RLG nei giorni 2 (uno o due volte: vedi schema), 3 and 8, sempre dalle 11 alle 12 a.m. (ad eccezione del re-test al RGL alle 4 p.m. per metà dei partecipanti a ciascun sottogruppo, selezionati in modo random).
Gli altri cinque sottogruppi (B,D,F,H,L) saranno sottoposti al RLG nei giorni 1, 3 ed 8, and al WCST nei giorni 2 (uno o due volte: vedi schema), 3 e 8, sempre dalle 11 alle 12 a.m. (ad eccezione del re-test al WCST, alle 4 p.m. per metà dei partecipanti a ciascun sottogruppo, di nuovo selezionati in modo random).
Il quadro completo delle misure ottenute dovrebbe consentire di distinguere i possibili effetti ristorativi differenti del nap pomeridiano rispetto a quelli della notte 2 (trascorsa a casa da tutti i partecipanti), cioé una notte di sonno di recupero, relativamente alle funzioni esecutive esplorate, quella di cambio di strategie esplorata dal WCST e quella eminentemente inibitoria del RGL.
I due test, che di seguito vengono brevemente illustrati, sono stati scelti in quanto coniugano validità e sensibilità con una notevole brevità e facilità di somministrazione, potendo quindi ben adattarsi, ecologicamente, ad una procedura "on field" in cui é bene evitare di interferire troppo con le normali attività dei soggetti.

Wisconsin Card Sorting Test (Berg, 1948)
Si tratta di una prova che esamina le funzioni esecutive frontali ed è comunemente usata per valutare la flessibilità nella scelta delle strategie nei processi di “problem solving” e per la detezione di eventuali perseverazioni o deficit nella capacità di astrazione.
Per l’esecuzione del test sono utilizzate 128 carte ("carte risposta") costruite in modo tale che ciascuna carta contenga da una a quattro figure identiche (stelle, croci, triangoli, cerchi) di un singolo colore tra quattro (rosso, giallo, blu, verde).Una singola carta può avere per esempio quattro triangoli verdi oppure due cerchi gialli.
Le carte risposta vengono fonite al soggetto dandogli la consegna di disporle sotto quattro "carte guida" (rispettivamente raffiguranti un triangolo rosso, due stelle verdi, tre croci gialle e quattro cerchi blu), disposte dinanzi a lui da sinistra verso destra, secondo un criterio deciso precedentemente dallo sperimentatore e non svelato. Il soggetto deve quindi dedurre il criterio nascosto quando inizia a disporre le carte una alla volta e viene informato se quello che ha fatto è giusto o no.
La prima categoria da seguire è il colore; dopo che ha dato 10 risposte esatte consecutive si passa alla categoria successiva, che è la forma, ed infine al numero. Il ciclo viene ripetuto due volte per un totale di sei categorie completate.

Tra i vari tipi di errore che il paziente può commettere, particolare rilievo assume il cosiddetto errore perseverativo, il quale avviene ogni qualvolta viene fornita una risposta esatta secondo il criterio precedentemente valido ma errata per l'attuale criterio prescelto.

GENERAZIONE CASUALE DI LETTERE (Sagaspe, 2003; Heuer, 2005)
Il compito di generazione casuale di lettere ha circa due minuti di durata e consiste nel produrre verbalmente una sequenza di 100 lettere in ordine assolutamente casuale. Questo tipo di sequenze può essere prodotto dal soggetto soltanto inibendo, attraverso il coinvolgimento del sistema supervisore dell'attenzione, quella che viene definita "risposta predominante" ("prepotent response"), in questo caso l'ordine alfabetico o la ripetizione di lettere uguali.
Numerose aree cerebrali appaiono coinvolte in questa complessa attività; tra le altre, una è l’area dorsolateroprefrontale di sinistra, che sembra specificamente dedicata a compiti di questo genere.
Il ritmo della generazione di lettere viene fornito da segnali visivi presentati per circa mezzo secondo al centro di un monitor di computer. Attraverso un microfono collegato allo stesso elaboratore, é possibile registrare la voce del soggetto che genera le sequenze, che saranno solo successivamente analizzate atraverso apposito software.

Misure soggettive
All’inizio dell’esperimento, cioé alle 10 a.m. circa del Giorno 1, i partecipanti risponderanno alla forma abbreviata del Profile of Mood States (POMS-B; McNair et al., 1992) e alla sottoscala relativa ai tratti della State-Trait Anxiety Inventory (STAI-Y; Spielberger, 1989).
La POMS-B é una versione abbreviata dell’originale POMS a 65 items, ed é considerata una misura dell’umore con adeguate affidabilità e validità (vedi anche O’Connor, 2004), ma anche sufficientementee breve da potere essere utilizzata in contesti sia clinici che sperimentali per determinare l’oscillazione degli stati affettivi. Essa consiste in 30 aggettivi, valutati attraverso una scala a 5 punti, utilizzati per descrivere sei stati di umore: tensione, depressione, rabbia, vigore, fatica. In questo studio, ai partecipanti sarà richiesto di rispondere in base alla sensazione percepita al momento stesso della somministrazione della scala.
La sottoscala relativa ai tratti della STAI, che esamina differenze individuali relativamente stabili nella predisposizione all'ansia, consiste in 20 item la cui risposta é fornita su una scala a quattro punti
Dopo ogni sessione con compito sperimentale (cioé, 3 o 4, a seconda dell'assegnazione ad un determinato sottogruppo), saranno somministrate le sottoscale relative a Vigore e Fatica del POMS (allo scopo di valutare eventuali variazioni nell'ansia e/o nella sensazione di avere o meno la capacità di portare a termine attività mentali e fisiche), nonché la Stanford Sleepiness Scale (SSS), una scala della sonnolenza a 7 punti, per la misurazione della sonnolenza soggettiva.