Cardiovascular Hyperarousal and Primary Insomnia

Previous researches has shown autonomic, neuroendocrine, neuroimmunological, elecrophysiological and neuroimaging evidence of increased levels of arousal during wakefulness and sleep in primary insomnia. However, few studies have focused on cardiovascular activity across sleep stages and there are even fewer that have studied cardiovascular activity during the process of falling asleep. The aim of the present study is to analyze cardiovascular activity during sleep in primary insomniacs compared to good sleepers. We also aim to detect differences in cardiovascular activity and cognitive performance between insomniacs and good sleepers. This will be done by employing Impedance Cardiography and heart rate variability (HRV) analysis. The task employed, Stop Signal Task, assesses motor inhibition processes and was administered in two sessions, before and after a night of polysomnographic recording. Performance results showed prolonged Stop Signal Delay (SSD) in the morning in both groups and slower Stop Signal Reaction Time (SSRT) in insomniacs compared with good sleepers, while no effects were observed for performance accuracy. The myocardial contractility, in insomniacs, was higher (elevated heart rate and reduced left ventricular ejection time) in the evening task session and during wake compared to sleep. Pre-ejection period, an index inversely related to sympathetic beta-adrenergic activity, was lower in insomniacs overall the night and task sessions in agreement with the hypothesized sympathetic hyperactivity underlied the disorder. In addition, HRV indexes showed an increased parasympathetic involvement (elevated high frequency) in wake, but only in insomniacs. These findings suggest that, in insomniacs, a greater parasympathetic activation is required to fall asleep; possibly to contrast the sympathetic hyperactivation reflected in other variables. In addition, these findings suggest a deficit of motor inhibition control in insomnia, matched with high levels of cardiovascular arousal. These results support the etiological hypothesis of physiological hyperarousal underlying primary insomnia. Furthermore, elevated contractility indexes suggest an association between insomnia and increased risk for cardiovascular diseases.

Dalla letteratura emerge come l’insonnia sia associata ad una condizione di iperattivazione generalizzata. Ciononostante solamente pochi studi si sono focalizzati sull’attività cardiovascolare nel sonno degli insonni ed in particolar modo rimane poco studiato l’addormento, ritenuto fondamentale nella comprensione del disturbo. Lo scopo dello studio è di analizzare l’attività cardiovascolare durante il sonno nell’insonnia primaria utilizzando la Cardiografia ad Impedenza e misure derivate dall’analisi della variabilità della frequenza cardiaca. Inoltre ci si propone di analizzare la prestazione cognitiva e la reattività cardiovascolare ad un compito che coinvolge l’inibizione motoria, in un gruppo di insonni confrontati con buoni dormitori. I risultati dello studio mostrano, negli insonni, un rallentamento nei tempi di risposta ai segnali di stop (SSRT), mentre l’accuratezza non sembra differire tra insonni e controlli. A livello fisiologico, gli insonni, alla sera e nel confronto tra veglia e sonno, mostravano un elevata contrattilità miocardica (maggiore frequenza cardiaca e minore tempo di eiezione ventricolare sinistra). Il periodo pre-eiettivo, un indice inversamente relato all’attività simpatica beta-adrenergica, era inferiore negli insonni in tutte le condizioni sperimentali. In aggiunta, gli indici derivati dalla variabilità della frequenza cardiaca hanno evidenziato negli insonni un incremento del coinvolgimento parasimpatico in veglia. Questi risultati suggeriscono come negli insonni sia necessaria un importante influenza vagale per permettere l’addormentamento, possibilmente per contrastare l’iperattivazione simpatica. In aggiunta, questi risultati suggeriscono un deficit nel controllo dell’inibizione motoria negli insonni che contemporaneamente esibiscono degli elevate livelli di arousal cardiovascolare durante l’esecuzione del compito. I risultati supportano l’ipotesi eziologica di una iperattivazione psicofisiologica alla base del disturbo. Inoltre, gli elevati indici di contrattilità negli insonni, suggeriscono un associazione tra insonnia e rischio cardiovascolare.