RESUMO
Relatively low tonic electromyographic activity of the mentalis or sub-mentalis muscles constitutes one of the three electrophysiological signs for identifying rapid eye movement sleep (REM), described in the standardized manual for scoring sleep stages in human subjects. The other two signs, low voltage mixed frequency EEG activity and episodic rapid eye movements are inadequate for delimiting the start of REM sleep, because EEG activity resembles that of stage 1 and rapid eye movements are not constantly present. The term <
De acuerdo con el manual estandarizado para la clasificación del sueño en el ser humano, tres variables fisiológicas marcan el inicio del sueño con movimientos oculares rápidos (MOR): la desincronización electroencefalográfica (EEG), los movimientos oculares rápidos y la pérdida de tono muscular. De estos tres indicadores, uno de ellos, los movimientos oculares rápidos, es una manifestación intermitente o fásica que consiste en movimientos que pueden ser aislados o emitirse en salvas de varios movimientos, pero que no está presente de manera continua. Los otros dos, la desincronización EEG y la atonía, aparecen desde el inicio y se mantienen durante todo el episodio de sueño MOR. Sin embargo, la actividad EEG del sueño MOR en el ser humano es muy semejante, bajo inspección visual, al EEG de la etapa 1, por lo que el EEG y los movimientos oculares rápidos no permiten determinar por sí solos el inicio del sueño MOR, por lo que la atonía muscular se hace indispensable para ello. A pesar de que la caída de tono muscular es uno de los principales indicadores del sueño con movimientos oculares rápidos (MOR) y de la importancia que tiene la actividad muscular durante esta etapa del sueño para comprender mejor los trastornos en que se encuentra alterada la pérdida del tono muscular, como la narcolepsia y el trastorno conductual del sueño MOR, son muy escasas las investigaciones sobre el curso temporal de la caída del tono muscular durante la transición del sueño NMOR al MOR en el ser humano. Dado que la caída del tono muscular es uno de los principales indicadores del SMOR y que ni la desincronización electroencefalográfica ni los movimientos oculares rápidos permiten señalar con precisión la entrada al sueño MOR, el principal objetivo de esta investigación es caracterizar el curso temporal de la disminución del tono del músculo mentalis por ventanas de dos segundos y describir en detalle su curso temporal durante la transición del sueño NMOR al MOR. El establecimiento del cambio EMG en el tiempo permitirá contar con un signo objetivo de la entrada al SMOR que contribuirá a comprender mejor los trastornos del sueño. Con este objetivo, se registró el sueño de 10 adultos jóvenes, sanos y diestros (cinco hombres y cinco mujeres). La polisomnografía (PSG) y la clasificación de las etapas del sueño se realizaron de acuerdo con los procedimientos habituales. Se identificaron las tres primeras entradas a sueño MOR de la noche. Se analizó el EMG del mentón de tres épocas de 30 segundos del periodo de inicio del SMOR (IMOR), una antes, una durante y otra después. Para cada sujeto y episodio de SMOR, se calculó el espectro de potencia absoluta (PA) para dos bandas anchas del EMG para épocas de 250 milisegundos. Se determinó individualmente para cada entrada a sueño MOR la evolución temporal de la caída del tono muscular del IMOR, promediando la PA para cada dos segundos, y se excluyeron los segmentos con artefactos. Se estableció la caída del tono muscular al encontrar diferencias significativas entre dos épocas consecutivas, así como visualmente en el trazo EMG. Posteriormente, se promedió la PA de 10 segmentos de dos segundos previos y de 10 segmentos posteriores a la caída del EMG para todo el grupo y se compararon por medio de la prueba t de Student para muestras correlacionadas. La caída del tono muscular en la transición del sueño NMOR al MOR ocurrió de manera abrupta y no paulatina en un intervalo no mayor a dos segundos. Los resultados estadísticos detectaron la caída del tono muscular tanto en los análisis individuales como de grupo. La aparición de la pérdida de tono muscular ocurrió antes del primer movimiento ocular en 29 de las 30 entradas a MOR analizadas. Estos resultados apoyan la observación de que los diversos sistemas fisiológicos involucrados en el sueño MOR entran en acción en diferentes momentos y no simultáneamente. La caída brusca del tono muscular puede constituir un indicador para determinar objetivamente la entrada al sueño MOR que a su vez se puede emplear para estudiar la pérdida del tono muscular en otras alteraciones, como la narcolepsia y el trastorno conductual del sueño MOR, así como en investigaciones que requieran establecer el momento preciso de la entrada al sueño MOR.
RESUMO
Difficulty in sleep initiation, with or without objective signs, is one of the most frequent complaints in primary insomniacs. The electroencephalographic (EEG) activity characteristic of waking (beta and alpha oscillations) is gradually replaced by the EEG signs of sleep (sleep spindles and theta/delta waves) during the sleep onset period (SOP) in normal subjects. The decrease in fast oscillations occurs at the first signs of stage 1, whereas theta and delta increase occurs later, indicating that waking promoting mechanisms are turned off before sleep-promoting mechanisms are fully started. It could be therefore hypothesized that difficulty in sleep initiation in insomniacs might be due to either a hyperactivation of waking promoting systems, a weakness of sleep promoting mechanisms or an imbalance between them. Quantitative EEG analysis has revealed higher beta during wakefulness, as well as during sleep and lower slow (delta) activity in insomniacs. The presence of alpha activity during cognitive information processing, especially of slow alpha activity in relation to attention, as well as in some pathologies associated to sleep disturbances, has suggested that alpha activity during sleep is a sign of activation; however, alpha activity during sleep has been less studied in insomniacs. Only broad bands have been considered in all of the aforementioned studies, and in almost all of them the analyses were restricted to central regions. It is therefore important to study the entire frequency spectrum of EEG activity in insomniacs. Sleep initiation does not occur simultaneously over the entire cortex but starts as a local process which gradually invades the rest of the cortex, in which the frontal lobes play a crucial role. Frontal and parietal regions are part of an important network involved in attention and conduction of thought. Thus, quantitative analysis of narrow EEG bands and their distribution in the cerebral cortex may contribute to a better understanding of neural mechanisms compromised in etiology of sleep initiation in primary insomnia. The main objective of the present investigation was, therefore, to analyze the spectral power of narrow EEG bands in the 19 derivations of the 10-20 International System during SOP in primary insomniacs with difficulty in sleep initiation. Given that one of the main complaints of insomniacs is the difficulty to initiate sleep and that hyperarousal is one of the factors proposed to be involved in the etiology of insomnia, EEG activity during SOP of the first night in the laboratory was analyzed to control activating effects of surrounding circumstances and isolate permanent EEG characteristics. Subjects were 19-34 years old, right-handed with primary sleep insomnia, which were thoroughly screened via structured psychiatric, medical and sleep interviews and scales. Subjects were younger and the age range was narrower than in other EEG frequency spectral content studies of primary insomniacs to avoid confounding effects of changes in sleep architecture or in EEG generated by development. All patients met the criteria for primary insomnia with sleep onset difficulty and impaired daytime function on three or more nights per week for at least six months and with no medical, psychiatric or neurological conditions; they were not medicated and had no other sleep disorders. Participants taking sleep medications or other drugs (urine test), respiratory or sleep disorders such as apnea and periodic limb movements (PSG) were excluded. The control group (n = 9) was matched for age and dexterity, but had no complaints of insomnia and reported their sleep as restorative and satisfactory. All participants underwent a single night of standard polysomnography (EEG, EOG and EMG) in the laboratory. In addition, the 19 electrode sites of the 10-20 International System referred to ipsilateral earlobes, oral-nasal airflow and anterior tibialis EMG were recorded. PSG was scored in 30 sec epochs, blind to the subject group according to Rechtschaffen and Kales criteria. EEG from SOP (lights out to consolidate sleep), defined as 3 consecutive minutes of delta sleep, was digitized at 1024 Hz with 12 bits resolution and filter settings of 0.03-70 Hz. EEG was segmented into two-sec non-overlapping epochs and inspected for artifacts. All artifact-free epochs were Fast Fourier Transformed and absolute (AP) and relative power (RP: AP in each Hz bin/total spectrum power × 100) was obtained for 1 Hz bins. AP and RP was log-transformed before statistical analysis, and was averaged over each derivation and sleep stage of SOP. Group differences were compared by means of Student's t tests and probability level was set at p<0.05. In contrast with healthy controls, insomniac patients exhibited higher alpha RP (7 and 8 Hz) over all frontal derivations during stage 2 of SOP and higher RP of isolated beta and gamma frequencies during wakefulness. PSG of both groups showed the <
La dificultad para conciliar el sueño es uno de los síntomas más frecuentes del insomnio primario. La apreciación subjetiva de un periodo prolongado de latencia al sueño, aun en presencia de signos de sueño, puede deberse a la coexistencia de los mecanismos promotores de la vigilia y del sueño, y la lucha por el predominio de uno de ellos. La red de atención ejecutiva, conformada por las áreas de asociación frontales y parietales, cumple un papel de particular importancia en el control endógeno de la atención y en la regulación del alertamiento por parte de la corteza. Las frecuencias del EEG en el rango de actividad alfa lenta (7 y 8 Hz) participan en los procesos cognoscitivos activos de la vigilia, especialmente en la atención y la memoria, y son indicadoras del control corticofugo, o top-down, de estos procesos. Sin embargo, el análisis cuantitativo del EEG durante el proceso de conciliación del sueño en los insomnes se ha centrado fundamentalmente en la actividad delta, theta y beta, y únicamente en las regiones centrales (C3 y C4), de tal forma que el análisis de banda estrecha del EEG y su distribución en toda la corteza podría contribuir a una mejor comprensión de los mecanismos neurales comprometidos en la etiología del insomnio primario. El objetivo principal de esta investigación es, por lo tanto, analizar el espectro de frecuencias con resolución de 1 Hz en todas las derivaciones del Sistema Internacional 10-20 en insomnes primarios crónicos durante el periodo inicial del sueño (PIS) y comparar a estos últimos con un grupo control. Con el fin de aislar las características del EEG de los insomnes de causas circunstanciales, se analizará la primera noche de PSG igualando en ambos grupos el efecto activador que ejerce el medio circundante sobre el Sistema Nervioso Central, el estado psicológico y la arquitectura del sueño. Se estudiaron nueve pacientes insomnes primarios cuya queja principal era la dificultad para iniciar el sueño y nueve sujetos controles libres de problemas de sueño, diestros y entre 19-34 años de edad. Se realizó la PSG durante la primera noche en el laboratorio siguiendo los procedimientos estándar y adicionalmente se registraron las 19 derivaciones del Sistema Internacional 10-20. Se obtuvieron los espectros de potencia del EEG de todas las derivaciones con resolución de 1 Hz del PIS (tiempo comprendido entre las buenas noches y el sueño consolidado: 3 minutos consecutivos de sueño delta). Los insomnes tuvieron mayor actividad alfa lenta (7 y 8 Hz) en las regiones frontales durante la etapa 2 del PIS y de algunas frecuencias rápidas (beta y gamma) en la vigilia; subestimaron la calidad de sueño; y mostraron el mismo efecto de primera noche que los controles. La ausencia de diferencias entre los dos grupos en el EEG típico del sueño (delta, theta y sigma) sugiere que los insomnes tienen preservada la función homeostásica del sueño. La ausencia de diferencias en la PSG de los insomnes y controles indica que la dificultad para conciliar el sueño del grupo de insomnes no se encuentra en estímulos externos ambientales ni en condiciones circunstanciales y sugiere que se debe a alteraciones más permanentes. El conjunto de estas evidencias apunta hacia una alteración de la vigilia en concordancia con las hipótesis que proponen que el insomnio tiene un componente primordial de activación fisiológica y psicológica. La atención depende, además del nivel de vigilancia, de las regiones frontales que, junto con las áreas posteriores de asociación, conforman una red esencial para la atención dirigida endogenamente. La presencia de ritmo alfa en las regiones frontales y su ausencia en las áreas posteriores durante la etapa 2 en los insomnes podría reflejar la permanencia de cierto nivel de atención endógena durante la etapa 2 del PIS y podría constituir un mecanismo alterado del sistema frontal subyacente a la dificultad para iniciar el sueño.