Il sonno è una delle funzioni primarie del nostro organismo e per comprenderlo dobbiamo pensare al suo significato dal punto di vista filogenetico ed ontogenetico.

Tutte le specie animali provviste di un sistema nervoso centralizzato presentano un’alternanza di periodi di veglia e di sonno, ma solo negli omeotermici è presente il sonno REM. Il passaggio dalla poichilotermia all’omeotermia è accompagnato da cambiamenti fondamentali nell’organismo (come la comparsa dei mitocondri) e nel sistema nervoso, (la comparsa della neocorteccia e la scomparsa della neurogenesi nei vertebrati superiori, la quale permane invece nei vertetebrati inferiori poichilotermici). Il sonno REM avrebbe un ruolo determinante per la maturazione cerebrale dato che stimola i network neuronali del SNC e favorisce la sinaptogenesi e la dendridogenesi.

Durante il sonno i centri nervosi entrano in uno stato di apparente quiescenza, che consente però il mantenimento delle fondamentali funzioni fisiologiche, quali la respirazione, la circolazione del sangue, l’attività delle ghiandole endocrine, la termoregolazione; anche l’apparato muscolo-scheletrico mantiene un certo grado di attività durante il sonno, un vero rilasciamento muscolare, infatti si ha solo durante il sonno profondo. Il sonno favorisce il restauro dell’organismo affaticato dalle più intense attività fisiche e mentali dello stato di veglia e il riordino di tutte le informazioni acquisite durante la veglia, in modo da consentirne la memorizzazione in forma definitiva. Ciò sembra dimostrato dal fatto che la privazione del sonno determina nell’uomo non solo disturbi psichici ma anche disordini della memoria.

Sono state proposte diverse teorie sulla funzione del sonno, tutte valide, ma incomplete in quanto se esaminate singolarmente non riescono a spiegare in maniera esaustiva una funzione così complessa quale quella del sonno.

Secondo la Teoria del recupero gli stadi NREM hanno una funzione di recupero e riparazione dei tessuti dell’organismo e lo stadio REM ha funzione di recupero del SNC.

Queste sue funzioni sono dimostrate da varie evidenze: il sonno NREM aumenta in seguito a condizioni di deprivazione del sonno; la percentuale di sonno ad onde lente è maggiore nell’età evolutiva; l’ormone della crescita presenta un picco negli stadi profondi del sonno (3 e 4); durante il periodo puberale, gli ormoni sessuali vengono secreti principalmente nel sonno ad onde lente; il livello minimo di rilascio degli ormoni catabolizzanti, come i corticosteroidi, avviene durante il sonno NREM; durante il sonno NREM il consumo cerebrale di glucosio si riduce ed aumenta il livello di glicogeno, per cui il cervello si mantiene in uno stato di riposo.

Il sonno REM sembra implicato in un processo di recupero della funzione del SNC, in quanto avrebbe un ruolo di riprogrammazione dei comportamenti innati, che possono poi essere utilizzati in veglia (Bruni 2000).

Secondo Horne (1993) il sonno nell’uomo non è di per sé una condizione per la reintegrazione tissutale poichè l’ assunzione di cibo e il riposo fisico svolgono un ruolo chiave in questo processo: il sonno è solo il meccanismo che provoca immobilità che produce il riposo che permette la reintegrazione. Sempre per questo autore, con esclusione del cervello, la privazione di sonno non ha conseguenze e non causa malattie fisiche o psichiche. Anche i cambiamenti comportamentali e psicologici non sono sconvolgenti e sembra che il cervello disponga di capacità di riserva per affrontare una privazione limitata di sonno. Infatti solo il cervello e in particolare, la corteccia cerebrale è incapace di rilassarsi al di fuori del sonno e quindi ne ha bisogno per il recupero e la reintegrazione dei tessuti nervosi e di quelli ad essi connessi e comunque ha bisogno di una parte del sonno che Horne chiama nucleare e che occupa i primi tre cicli di sonno e viene identificato essenzialmente con l’attività EEG delta o sonno a onde lente stadi 3 e, soprattutto, 4. Il sonno nucleare include anche il sonno REM compreso nei primi tre cicli di sonno. Esso costituisce circa la metà del sonno REM di una notte tipica. Della restante metà del sonno REM si può fare a meno, come della maggior parte dello stadio 2. Ciò costituisce quello che Horne chiama sonno opzionale, che ha la funzione di occupare le ore improduttive e, nel caso dei piccoli mammiferi, di risparmiare energia.

D’ altronde l’ effetto principale della privazione del sonno REM è costituito da una modificazione degli stati del sonno quando al soggetto viene consentito di dormire. (D.Kelly) (4).

Secondo la Teoria della conservazione dell’ energia durante il sonno avviene una riduzione dell’ attività metabolica e della temperatura del corpo. Questo dato è poco significativo nell’uomo, ma acquista valore dal punto di vista evolutivo: nei mammiferi e negli uccelli durante il sonno NREM la temperatura e l’attività metabolica diminuiscono per ridurre il consumo energetico mentre durante il sonno REM aumentano. L’ alternanza REM-NREM fa si che l’energia venga conservata ciclicamente in funzione di una sua successiva utilizzazione.

Secondo la Teoria evolutiva, il ruolo del sonno è quello di aumentare la sopravvivenza della specie: durante il sonno gli animali sono immobili e non attraggono l’attenzione dei predatori, ma sono anche più vulnerabili perché sono meno sensibili agli stimoli esterni. Per questo motivo gli animali erbivori, ad esempio tendono a dormire per periodi più brevi, con lo scopo di avere il tempo per cercare il cibo e vigilare contro i predatori, mentre gli animali carnivori impiegano meno tempo per procacciarsi il cibo e sono meno in pericolo, per cui dormono più a lungo (Bruni 2000).

Una recente ricerca conferma che delfini e balene sono capaci di dormire utilizzando un solo emisfero celebrale per difendersi dai predatori. E’ concepibile che anche nell’ essere umano particolari regioni del cervello stiano sveglie mentre altre dormono, o che l’intensità di sonno può variare attraverso regioni di cervello diverse (Niels C. Rattenborgin) .

Per la Teoria dell’apprendimento il sonno, soprattutto il REM, ha un ruolo importante nei processi di apprendimento e memoria sulla base delle seguenti osservazioni: durante il sonno REM è presente un’ intensa attività cerebrale, particolarmente dei neuroni corticali e reticolari; in studi sperimentali è stato dimostrato che persone sottoposte a sessioni intensive di apprendimento, mostrano

un aumento significativo del sonno REM; inoltre nei neonati la percentuale di sonno REM è maggiore, e diminuisce con l’età, parallelamente alla diminuzione della capacità di apprendimento. Sull’effetto del sonno sull’ apprendimento e la memoria, gli studi hanno prodotto risultati contraddittori. Ma le recenti ricerche ritengono che il sonno sia fondamentale per il consolidamento della memoria (Siri, Carpenter 2001).

Nonostante la perdita della coscienza, durante il sonno, la capacità di percezione sensoriale è ancora presente, anche se in forma molto attenuata, infatti se un soggetto addormentato viene sottoposto a stimolazioni sensoriali di una certa intensità si ottiene il risveglio, a differenza di quanto si osserva nella narcosi e negli stati di coma.

In uno studio sulla discriminazione fu osservato che i soggetti miglioravano le loro prestazioni se si sottoponevano al compito di discriminazione dopo sei ore di sonno successive all’ addestramento . In certe fasi del sonno, permangono anche le funzioni psichiche elevate che si esprimono nell’attività onirica.