Behavioural State Cycles in Abnormal Infants
Authors: Prechtl H. F. R. , Theorell K. , Blair A. W. 
Published: July 2010

SUMMARYPolygraphic methods were used to evaluate the percentage distribution of sleep and awake states and the mean duration of individual periods spent in these states in infants with Down's syndrome, bilirubinaemia and in a heterogeneous group of ‘high‐risk’ infants. Not unexpectedly, alterations from previously established normal values were found, as were differences in pattern between the groups. Infants with Down's syndrome spend more time awake at the expense of time in state 2 (active sleep), but prolonged sleep cycles are occasionally possible. Bilirubinaemic infants showed a drastic reduction in the amount of time spent in the awake states. Individual periods spent in state 2 were significantly longer, producing also a prolonged sleep cycle duration. The high‐risk group spent abnormally short periods in state 2 and none of the infants studied produced a long sleep cycle. The amount of time spent in awake states varied widely. Anti‐epileptic drugs induced more and longer individual periods of state 1 (quiet sleep) at the expense of state 2. The pathophysiological mechanisms behind these alterations in the state cycle are discussed.RÉSUMÉCycles de niveaux de vigilance chez les nouveaux‐nés anormauxGrâce à des méthodes polygraphiques, trois groupes de nourrissons de conditions anormales ont étéétudiés pour évaluer le pourcentage de temps passé dans chacun des divers états de sommeil et d'éveil ainsi que la durée des périodes individuelles passées dans ces différents états. Comme on pouvait s'y attendre des différences ont été observées non seulement par rapport aux valeurs établies antérieurement mais aussi avec les trois groupes.Les mongoliens passent plus de temps éveillés aux dépens du temps passé en stade 2 (sommeil actif), mais des cycles prolongés de sommeil ont pu êtren otés occasionnellement.Les nourrissons hyperbilirubinémiques ont montré une réduction considérable du temps passé dans les états de veille. Les périodes individuelles en stade 2 étaient significativement allongées et de ce fait, les plus longs cycles de sommeil étaient également allongés.Le groupe hétérogène des nourrissons à `hauts risques' présentait des périodes anormalement courtes en stade 2 et en aucun cas, il n'a été enregistré de longs cycles de sommeil. La quantité de temps passé en état de veille variait considérablement. Les médications anti‐épileptiques provoquaient un accroissement en nombre et en durée des périodes de stade 1 (sommeil tranquille) aux dépens des périodes du stade 2.Les mécanismes physio‐pathologiques sous jacents à ces altérations des cycles de vigilance sont discutés.ZUSAMMENFASSUNGVerhaltenszustandszyklen bei abnormen NeugeborenenDrei Gruppen von Kindern mit abnormen Bedingungen wurden mit polygraphischen Methoden untersucht, um den Prozentsatz der Zeit, die sie in jedem der verschiedenen Schlaf‐ und Wachzu‐stände verbringen, und die Dauer der einzelnen Perioden dieser Zustände zu berechnen. Erwartungsgemäß fanden sich Unterschiede nicht allein von früher festgestellten Werten, sondern auch zwischen den drei Gruppen.Die Kinder mit Down‐Syndrom verbrachten mehr Zeit im Wachzustand auf Kosten der Zeit des Stadium 2 (aktiven Schlafes), doch wurden gelegentlich auch verlängerte Schlafzyklen gefunden.Die Kinder mit Bilirubinaemie zeigten eine beträchtliche Verminderung der Zeitdauer, die im Wachzustand verbracht wurde. Einzelne Perioden im Schlafstadium 2 waren signifikant verlängert und als Ergebnis dessen war der längste Schlafzyklus auch verlängert.Die heterogene Gruppe der ‘high risk’ Kinder zeigte abnorm kurze Perioden im Schlafstadium 2, und in keinem Fall wurde ein längerer Schlafzyklus festgestellt. Die Zeitdauer des Wachzustandes variierte beträchtlich. Antiepileptische Medikamente verursachten größere Mengen und längere Einzelperioden des Stadium 1 (vuhigen Schlafes) auf Kosten des Stadium 2.Die pathophysiologischen Mechanismen dieser Veränderungen im Zustandszyklus werden diskutiert.