Numerose evidenze supportano l'ipotesi che alcune tecniche di stimolazione elettrica transcranica (transcranial Electrical Stimulation, tES) siano in grado di influenzare l'attività elettroencefalografica (EEG) spontanea correlata a determinati stati psicofisiologici di veglia e di sonno.
Sulla scia di tali studi, la presente ricerca si propone di indagare per la prima volta l'efficacia di una particolare tecnica di tES (transcranial Direct Current Stimulation, tDCS) nella modulazione dei livelli di sonnolenza e/o vigilanza in volontari sani parzialmente deprivati di sonno.
Si ipotizza che l'applicazione del protocollo di tDCS prescelto sia in grado di ridurre alcune manifestazioni tipiche conseguenti alla deprivazione di sonno (aumentata pressione verso il sonno), contrariamente a quanto verificato nella condizione di controllo (stimolazione Sham).
Avvalendosi dei vantaggi esplorativi di un approccio multidimensionale, verranno valutati gli effetti dell'applicazione di tale tecnica relativamente a parametri oggettivi, comportamentali e soggettivi di sonnolenza. In particolare, la valutazione complessiva degli effetti verrà condotta mediate l'esecuzione di un test standardizzato di mantenimento della veglia (Maintenance Wakefulness Test, MWT), affiancato da misurazioni dei livelli vigilanza psicomotoria (Psychomotor Vigilance Test, PC-PVT) e del grado di sonnolenza autopercepita mediante appositi questionari (Karolinska Sleepiness Scale, KSS; Visual Analogic Scale for global vigor, VASgv).
Obiettivo principale del progetto è dunque stimare la direzione e l'entità degli effetti della stimolazione in relazione ai differenti indici di sonnolenza considerati. Secondariamente al raggiungimento di tale obiettivo esplorativo, si valuterà l'efficacia della tecnica e il suo possibile utilizzo all'interno di una prospettiva terapeutica non farmacologica per il trattamento di disturbi caratterizzati da sintomi quali Eccessiva Sonnolenza Diurna (ESD).
Diversi studi convergono nella definizione di un modello bottom-up di regolazione dei ritmi sonno-veglia, nel quale assumono un ruolo di primaria importanza i complessi neurotrasmettitoriali del sistema reticolare attivatore ascendente (ARAS) situato nel tronco encefalico e le relative connessioni con la corteccia cerebrale. Tuttavia, recenti evidenze sottolineano il ruolo altrettanto decisivo dei circuiti di regolazione top-down nella determinazione dello stato complessivo di arousal corticale, mediante specifici input alle strutture sottocorticali da parte della corteccia cerebrale.
Dunque, mentre le tradizionali terapie farmacologiche per gli specifici disturbi del sonno agiscono attraverso l'interazione con determinati sostanze neurotrasmettitoriali implicate nei circuiti di regolazione "bottom-up", la possibilità di modulare lo stato di eccitazione di una specifica area corticale mediante stimolazione permette di alterare funzionalmente i pattern corticali elettrofisiologici agendo direttamente sui meccanismi regolatori "top-down" [Krone et al., 2017].
Da un punto di vista scientifico ed esplorativo, le suddette tecniche rappresentano un valido strumento di indagine del coinvolgimento della componente corticale in tali circuiti di regolazione sonno-veglia, attraverso la possibilità di modularne sperimentalmente i meccanismi alla base.
Inoltre, da un punto di vista clinico- applicativo, l'individuazione dei parametri procedurali e metodologici ottimali in grado di garantire il raggiungimento degli effetti desiderati potrebbe aprire affascinanti prospettive nel trattamento non- farmacologico di alcune disturbi del sonno. In particolare, la possibilità di contrastare la comparsa dei fenomeni legati ad alterazioni dei livelli di sonnolenza potrebbe rappresentare una possibile strategia terapeutica per popolazioni di pazienti pazienti affetti da sindromi caratterizzate da Eccessiva Sonnolenza Diurna (ESD).
Ulteriori risvolti applicativi potrebbero riguardare l'utilizzo di tali metodiche nell'ambito della regolazione dei livelli di vigilanza e/o sonnolenza in lavoratori turnisti o in merito alle strategie di potenziamento delle performance in specifici task richiedenti adeguati livelli di attenzione sostenuta.