Behavioural State Cycles in Abnormal Infants

SUMMARY Polygraphic 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. RESUME Cycles de niveaux de vigilance chez les nouveaux-nes anormaux Grâce a des methodes polygraphiques, trois groupes de nourrissons de conditions anormales ont eteetudies pour evaluer le pourcentage de temps passe dans chacun des divers etats de sommeil et d'eveil ainsi que la duree des periodes individuelles passees dans ces differents etats. Comme on pouvait s'y attendre des differences ont ete observees non seulement par rapport aux valeurs etablies anterieurement mais aussi avec les trois groupes. Les mongoliens passent plus de temps eveilles aux depens du temps passe en stade 2 (sommeil actif), mais des cycles prolonges de sommeil ont pu etren otes occasionnellement. Les nourrissons hyperbilirubinemiques ont montre une reduction considerable du temps passe dans les etats de veille. Les periodes individuelles en stade 2 etaient significativement allongees et de ce fait, les plus longs cycles de sommeil etaient egalement allonges. Le groupe heterogene des nourrissons a `hauts risques' presentait des periodes anormalement courtes en stade 2 et en aucun cas, il n'a ete enregistre de longs cycles de sommeil. La quantite de temps passe en etat de veille variait considerablement. Les medications anti-epileptiques provoquaient un accroissement en nombre et en duree des periodes de stade 1 (sommeil tranquille) aux depens des periodes du stade 2. Les mecanismes physio-pathologiques sous jacents a ces alterations des cycles de vigilance sont discutes. ZUSAMMENFASSUNG Verhaltenszustandszyklen bei abnormen Neugeborenen Drei 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-stande verbringen, und die Dauer der einzelnen Perioden dieser Zustande zu berechnen. Erwartungsgemas fanden sich Unterschiede nicht allein von fruher 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 verlangerte Schlafzyklen gefunden. Die Kinder mit Bilirubinaemie zeigten eine betrachtliche Verminderung der Zeitdauer, die im Wachzustand verbracht wurde. Einzelne Perioden im Schlafstadium 2 waren signifikant verlangert und als Ergebnis dessen war der langste Schlafzyklus auch verlangert. Die heterogene Gruppe der ‘high risk’ Kinder zeigte abnorm kurze Perioden im Schlafstadium 2, und in keinem Fall wurde ein langerer Schlafzyklus festgestellt. Die Zeitdauer des Wachzustandes variierte betrachtlich. Antiepileptische Medikamente verursachten grosere Mengen und langere Einzelperioden des Stadium 1 (vuhigen Schlafes) auf Kosten des Stadium 2. Die pathophysiologischen Mechanismen dieser Veranderungen im Zustandszyklus werden diskutiert.