Sonno e cognizione in età avanzata

I disturbi del sonno e delle prestazioni cognitive aumentano con l’età. Il sonno e la cognizione sono strettamente correlati. Pertanto, il trattamento dei disturbi del sonno in età avanzata è di grande importanza per quanto riguarda la buona funzionalità quotidiana.

Con l’avanzare dell’età, si verifica un declino delle prestazioni fisiche e mentali. I cambiamenti nei processi metabolici e l’aumento delle malattie ne sono responsabili. Entrambi i fattori influenzano il sonno e le prestazioni cognitive: I disturbi del sonno aumentano con l’età, mentre la forma mentale diminuisce. Il sonno – soprattutto le sue singole parti – è strettamente legato a questo.

Come cambia il sonno con l’età

Con l’avanzare dell’età, il sonno diventa più breve e più leggero. L’oggettivazione di questi disturbi del sonno osservabili mediante una derivazione EEG del sonno mostra che la continuità del sonno è caratterizzata da una minore efficienza del sonno con un tempo più lungo per addormentarsi e fasi di risveglio notturno più frequenti. Il sonno è meno profondo rispetto alla giovane età adulta, le fasi di sonno leggero del sonno non-REM (fasi 1 e 2) si verificano più frequentemente e il sonno profondo e il sonno REM, sebbene meno pronunciati del sonno profondo, diminuiscono con l’età [1,2] (Tabella 1).

La regolazione sonno-veglia e la regolazione del sonno non-REM e REM sono soggette a processi neurochimici e neuroendocrini che sono accoppiati ai processi circadiani e omeostatici. Il cortisolo è di grande importanza per il primo e l’ormone della crescita (GH) per il secondo. Entrambi gli ormoni sono regolati centralmente dai neuropeptidi, che comprendono l’ormone di rilascio dell’ormone della crescita (GHRH), la somatostatina, il CRH e la vasopressina [3,4]. Con l’età, l’attività secretoria del componente GH-GHRH diminuisce, rendendo il sonno non-REM meno profondo. Questi cambiamenti in entrambi gli assi neuroendocrini sono associati a un sonno più leggero e più breve, con un aumento delle fasi di veglia e un sonno meno profondo nella terza età (Fig. 1).

Anche la componente circadiana della regolazione del sonno cambia con l’età. I ritmi circadiani della temperatura corporea, della melatonina e del cortisolo sono spostati in avanti di circa un’ora nelle persone anziane (“anticipo di fase”) con un’ampiezza più piatta, ridotta fino al 30% [5]. Questo porta anche a un sonno più leggero e agitato, con risvegli precoci. Una riduzione dell’attività neuronale nel nucleo soprachiasmatico, il pacemaker circadiano endogeno, è considerata la base neuropatologica di questo cambiamento circadiano [6].

Come risultato di questi cambiamenti legati all’età nella secrezione ormonale associata al sonno del cortisolo e dell’ormone della crescita, nonché dell’alterazione del ritmo circadiano, vi è una maggiore suscettibilità ai disturbi del sonno causati da fattori esogeni (fattori di stress).

Anche la “forma cognitiva” diminuisce

Oltre alla funzione di memoria pura, le prestazioni cognitive comprendono anche le funzioni di attenzione, le abilità linguistiche, le funzioni esecutive nel senso della pianificazione e della risoluzione dei problemi di pensiero e azione, nonché le abilità visive-costruttive o di orientamento e la velocità psicomotoria [7].
Il cambiamento delle prestazioni cognitive influisce sui singoli componenti della cognizione in modo diverso, come parte del normale processo di invecchiamento: le prestazioni della memoria di lavoro e della memoria episodica (conoscenza delle esperienze soggettive) diminuiscono. Meno colpiti sono la memoria semantica, la memoria autobiografica, il richiamo di informazioni apprese in precedenza e la memoria emotiva [8,9].

Al contrario, l’accesso ai contenuti della memoria semantica, che riguardano la conoscenza fattuale o la “conoscenza del mondo”, così come la velocità di accesso ad essa, non sembrano essere compromessi [10]. Un’eccezione è rappresentata dalle informazioni semantiche, che vengono apprese di recente. Come le informazioni episodiche, sono soggette all’effetto età [11].

Si presume che una ridotta capacità del circuito frontostriatale sia il substrato neuropatologico dei cambiamenti cognitivi nell’invecchiamento sano, mentre i cambiamenti nel sistema di memoria temporale mediale sono considerati la base dei disturbi cognitivi nella malattia di Alzheimer [8,9]. A livello neurochimico e neuroendocrino, soprattutto la secrezione di cortisolo e i cambiamenti nella neurotrasmissione dopaminergica e colinergica sono strettamente correlati alla funzione della memoria dichiarativa (comprende la memoria semantica, episodica e autobiografica) negli anziani [9,12,13].

A differenza della memoria dichiarativa, la memoria procedurale – l’apprendimento di sequenze automatiche di azioni complesse, come lo sci – è ampiamente indipendente dalle strutture dell’ippocampo [14] ed è solo leggermente compromessa con l’età, anche se l’acquisizione è più lenta [11]. Dal punto di vista neuropatologico, le regioni cerebrali neostriatali e cerebellari sono particolarmente importanti e mostrano una riduzione del volume e del tasso metabolico di glucosio correlata all’età [15–18].

Le prestazioni nei compiti esecutivi, come il test di creazione di tracce, mostrano un chiaro effetto dell’età, soprattutto per quanto riguarda la velocità [19]. La corteccia prefrontale, in particolare, è considerata il substrato neurobiologico generale per questo. Inoltre, c’è una riduzione generale e continua della velocità dei processi cognitivi in età avanzata, soprattutto a partire dai sessant’anni [20].

Come sono collegati il sonno e la memoria?

Il sonno disturbato porta a un deterioramento delle prestazioni cognitive [21,22]. Questo può influire su tutte le dimensioni cognitive, ma preferibilmente sulla memoria episodica, sulla memoria di lavoro e sulle funzioni esecutive [23].

Studi precedenti su soggetti sani hanno già dimostrato che l’attività neurofisiologica delle singole fasi del sonno è strettamente legata a specifici aspetti delle funzioni cognitive [24,25]. Con poche eccezioni, si trova in particolare una correlazione tra il sonno e le prestazioni della memoria dichiarativa. Questo dimostra una correlazione tra la frequenza dei fusi del sonno e il sonno profondo con il consolidamento della memoria [26,27]. Il contenuto della memoria con tonalità emotiva sembra trarre particolare beneficio da un sonno indisturbato, ma sembra essere associato alle fasi REM piuttosto che al sonno profondo [28]. Le interazioni tra la corteccia prefrontale e l’ippocampo, che possono essere interpretate come un trasferimento di memoria dall’ippocampo alla neocorteccia, svolgono un ruolo particolarmente importante qui [29].

L’osservazione che la privazione del sonno porta a una soppressione del potenziamento a lungo termine e della neurogenesi nell’ippocampo [30], supporta questa ipotesi. Un breve pisolino durante il giorno ha anche effetti positivi sul consolidamento della memoria dichiarativa [31,32].

Per la memoria procedurale, sono state trovate associazioni con la fase 2 del sonno [33,34] e il sonno REM [35]. Dopo la privazione del sonno nella seconda metà della notte, i soggetti sani hanno mostrato prestazioni di memoria procedurale inferiori rispetto al sonno indisturbato. Al contrario, la privazione del sonno nella prima metà della notte non ha alcun effetto sulle prestazioni della memoria procedurale [26]. Un breve sonnellino ha un effetto positivo [36,37], a condizione che includa il sonno REM [38].

Questi risultati indicano un ruolo attivo del sonno nella formazione della memoria – nel senso di promuovere il consolidamento della memoria.

In forma mentale grazie al sonno profondo

In un ampio studio longitudinale (più di 6.000 persone di età superiore ai 65 anni, senza deterioramento cognitivo), dopo tre anni di osservazione, il deterioramento cognitivo si è verificato soprattutto in coloro che avevano segnalato un disturbo del sonno al basale [39]. Le funzioni esecutive, in particolare, sembrano deteriorarsi durante il processo di invecchiamento. Possono essere ulteriormente aggravati dalla privazione del sonno (sperimentale) o anche da un disturbo del sonno (cronicamente esistente) [40].

Altre perdite associate al sonno influenzano le funzioni di attenzione e vigilanza. Singoli studi forniscono la prova che il consolidamento della memoria dipendente dal sonno è compromesso con l’aumentare dell’età, ma sono stati in grado di dimostrare che le persone anziane che hanno una certa quantità di sonno profondo hanno anche un consolidamento della memoria [41]. Pertanto, si ritiene che la riduzione del sonno profondo sia correlata a una riduzione delle prestazioni cognitive, in particolare delle funzioni esecutive [40].

Disturbi del sonno e riduzione della cognizione: alcuni quadri clinici

Oltre alla predisposizione a sviluppare l’insonnia primaria con l’avanzare dell’età, aumenta anche l’insonnia come conseguenza di altre patologie fisiche (ad esempio, sindromi dolorose, disturbi metabolici, malattie respiratorie o cardiovascolari) e psichiatriche (ad esempio, depressione, disturbi d’ansia). Bisogna anche considerare che il trattamento di queste malattie con farmaci può avere un effetto sul sonno (ad esempio, i preparati a base di teofillina per l’asma bronchiale) [42].

Lo sviluppo dell’insonnia in età avanzata potrebbe essere dimostrato dallo studio longitudinale EPESE. Dopo un follow-up di tre anni, il 57% degli anziani ha riportato almeno un disturbo cronico del sonno, in particolare un disturbo dell’addormentamento e del mantenimento del sonno [43]. Un’ulteriore analisi dei dati ha mostrato una forte associazione tra l’insonnia e l’insorgenza di umore depresso, disturbi respiratori, cattiva salute o disabilità fisica. Risultati simili si trovano per la Svizzera [44]. Inoltre, esistono specifici disturbi primari del sonno, come la sindrome delle gambe senza riposo (RLS) o i disturbi respiratori legati al sonno [45,46], che possono portare a ulteriori compromissioni delle prestazioni cognitive [47].

Oltre a questi disturbi primari o secondari del sonno, nella popolazione anziana si riscontrano anche malattie psichiatriche, soprattutto neuropsichiatriche, in cui sia i disturbi della cognizione che quelli del sonno fanno parte della sintomatologia. In primo luogo ci sono la depressione, le varie demenze e il morbo di Parkinson, compreso il disturbo comportamentale del sonno REM.

Depressione nella terza età: dopo la demenza, la depressione è il quadro clinico più comune in geriatria e neuropsichiatria. Se si includono anche gli episodi depressivi lievi, in diversi studi vengono indicate prevalenze fino al 25% [48]. Nella depressione, si verifica un cambiamento caratteristico del profilo del sonno, caratterizzato da un tempo prolungato per addormentarsi, un disturbo del sonno notturno e un risveglio precoce. L’architettura del sonno mostra una riduzione del sonno profondo e un aumento e un avanzamento del sonno REM [49,50].

I disturbi cognitivi che sono stati descritti nei pazienti con depressione senile sono disturbi dell’attenzione e della funzione psicomotoria, della funzione esecutiva, dell’apprendimento verbale e visivo e della memoria [51]. Questi disturbi sono associati a tassi di ricaduta più elevati e a un decorso più instabile [52]. I disturbi cronici del sonno sono anche associati a un rischio fino a quattro volte maggiore di depressione [53].

Si può ipotizzare che la continuità del sonno disturbata e il sonno profondo ridotto abbiano un effetto negativo sulla cognizione, in questo caso soprattutto sul consolidamento della memoria associata al sonno, nei pazienti con depressione. Questo è stato dimostrato anche in uno studio sul consolidamento della memoria associato al sonno nei pazienti depressi, in quanto, a differenza dei soggetti sani, non c’è stato un guadagno di apprendimento notturno su un compito appreso prima del sonno [54] (Fig. 2).

Compromissione cognitiva lieve (MCI) e demenza: i pazienti con demenza spesso soffrono anche di disturbi del sonno. Il gruppo meglio studiato è quello dei pazienti con demenza di Alzheimer. Oltre a un disturbo della continuità del sonno, altri tratti caratteristici includono una riduzione del sonno REM durante la notte, un sonno più leggero e, in alcuni di questi pazienti, un sonno profondo ridotto e un numero inferiore di fusi del sonno [55,56]. Negli studi sulla relazione tra i parametri EEG del sonno e la cognizione in questo gruppo di pazienti, è stata trovata una stretta associazione tra prestazioni cognitive più scarse, soprattutto nella memoria dichiarativa, e una ridotta attività del fuso [57] e una ridotta fase 2 [58].

Inoltre, è stato dimostrato che i disturbi del sonno di lunga durata non solo portano a disturbi cognitivi, ma anche a una maggiore incidenza di demenza manifesta [59,60]. Una possibile base per questa osservazione potrebbe essere il collegamento recentemente riscontrato tra la comparsa di amiloide beta (Aβ come substrato neuropatologico della demenza di Alzheimer) e una durata del sonno ridotta negli anni (<6 ore) nelle persone anziane [61]. Come possibile meccanismo, si discute sul fatto che, a causa dei disturbi del sonno, il cervello non può più svolgere la sua funzione di eliminazione dei metaboliti tossici come Aβ e tau attraverso il sistema glinfatico A durante la notte [62].

La malattia di Parkinson e il disturbo comportamentale del sonno REM (RBD): il RBD è caratterizzato da una mancanza di inibizione del tono muscolare fisiologicamente ridotto nel sonno REM e da un aumento dell’attività muscolare associata. Di conseguenza, i movimenti motori si verificano durante il sonno REM. Questo porta a mettere in atto i contenuti dei sogni fino a comportamenti dannosi per gli altri o per se stessi [63]. Il RBD, che è una delle parasomnie, può essere visto come un sintomo della malattia di Parkinson o della demenza a corpi di Lewy. Tuttavia, può anche manifestarsi in modo sintomatico in caso di ulteriori danni cerebrali di qualsiasi tipo (ischemia, tumori, sclerosi multipla), attraverso processi infiammatori o anche sotto la somministrazione di alcuni farmaci (ad esempio, antidepressivi). Inoltre, è stata descritta come un quadro clinico isolato nel senso di RBD idiopatica (iRBD) [64].

Ulteriori problemi di sonno nella RBD tendono a verificarsi nel decorso avanzato della malattia e sono caratterizzati da una significativa riduzione del tempo totale di sonno. Inoltre, i deficit cognitivi si verificano principalmente a livello di memoria dichiarativa e di costruzione visiva, oltre che nelle funzioni esecutive [65]. Oltre alla possibile presenza di RBD, i disturbi del sonno che si verificano nei pazienti con PD dipendono sia dalla durata che dalla gravità e dalla progressione della malattia [64]. Oltre alla riduzione dell’efficienza del sonno o del tempo totale di sonno, si verifica anche un disturbo dell’architettura del sonno [66,67]. A livello cognitivo, i pazienti con PD sviluppano regolarmente deficit in parti delle funzioni esecutive, della memoria di lavoro e della memoria dichiarativa. In un massimo del 50% dei pazienti, la demenza si sviluppa durante il decorso della malattia [68,69].

Poiché i domini delle prestazioni cognitive sensibili al sonno sono compromessi in entrambe le malattie, si può ipotizzare che ci sia un collegamento in questo senso.

Conclusioni e prospettive

La stretta relazione tra sonno e prestazioni cognitive suggerisce migliori prestazioni cognitive con una buona continuità del sonno e un’architettura del sonno indisturbata, con una distribuzione fisiologica e sufficiente del sonno profondo, del sonno REM e di altre strutture del sonno come i fusi del sonno.

I disturbi del sonno e delle prestazioni cognitive aumentano complessivamente con l’età. I disturbi del sonno possono essere un fattore rilevante per lo sviluppo di disturbi cognitivi fino alla demenza, alla depressione e ad altre malattie somatiche (disturbi metabolici, sindrome metabolica). Per questo motivo, i disturbi del sonno nelle persone anziane devono essere individuati rapidamente e trattati in modo coerente. Questo vale anche per i pazienti con le malattie precedentemente descritte, che presentano come sintomi disturbi del sonno e della cognizione.

Messaggi da portare a casa

L’influenza del sonno sulle prestazioni cognitive è empiricamente provata. Non solo la fase di addormentamento e di sonno profondo, ma anche le fasi di sonno profondo e REM, nonché i microelementi come i fusi del sonno e i complessi K sono strettamente correlati a specifiche funzioni cognitive.
Vari parametri del sonno cambiano nell’ambito del processo di invecchiamento. Ci sono prove che questo interagisce con un declino delle prestazioni cognitive correlato all’età.
Di particolare rilevanza sono i disturbi del sonno che svolgono un ruolo nelle malattie che si verificano più frequentemente in età avanzata e che compromettono le funzioni cognitive, come la demenza e la depressione senile.

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