Myoclonus heeft verschillende mogelijke oorzaken en kan ontstaan vanuit een breed scala van plaatsen in het perifere zenuwstelsel en het CZS. Hoewel dysfunctionele serotonine neurotransmissie een mogelijke oorzaak is, lijkt het niet in alle gevallen de oorzaak te zijn, en de gegevens zijn enigszins tegenstrijdig. Hoewel sommige vormen van myoclonus op fysiologische basis relatief goed begrepen worden, blijft de onderliggende etiologie van benigne neonatale slaapmyoclonus onbekend.
Hoewel in het eerste rapport een afwijking van het reticulair activerend systeem werd gepostuleerd, was dit speculatief en uitsluitend gebaseerd op de klinische associatie met slaap. De nauwe associatie met slaap, in het bijzonder de rustige slaap, kan wijzen op een associatie met structuren of paden die de slaap ondersteunen. Dit kan de schijnbare afname in frequentie en ernst gedurende de kindertijd verklaren, omdat de slaaptoestand overgaat in een volwassen patroon, met minder rustige slaap gedurende het laatste deel van de kindertijd.
De bron van de myoclonische stimulus zelf is onbekend, en de hersenschors lijkt rustig te zijn tijdens de bewegingen zonder een consistent EEG-correlaat. Hoewel incidentele scherpe activiteit in de temporale en centrale gebieden eerder is gemeld, lijkt epilepsie of corticale hyperexciteerbaarheid niet ten grondslag te liggen aan de aandoening. Er is echter een case series verslag van vijf Amerikaanse kinderen met excessieve myoclonus tijdens de slaap waarbij een derde van de gebeurtenissen een EEG epileptiform correlaat had; de onderzoekers suggereerden dat hun bevindingen zouden kunnen wijzen op een variant van benigne myoclonische epilepsie van de kinderleeftijd.
Myoclonus zelf kan op verschillende plaatsen in het CZS en zelfs in het perifere zenuwstelsel ontstaan. Het wordt beschreven als korte, snelle, bliksemachtige bewegingen van de truncale, bulbar, of appendiculaire musculatuur. Het kan verder worden gekarakteriseerd als positief (geassocieerd met spieractivatie) of negatief (kortstondig verlies van spiertonus), geïsoleerd of repetitief, en ritmisch of niet-ritmisch.
Een retrospectieve studie (1996-2011) van 15 opeenvolgende Japanse zuigelingen met benigne neonatale slaapmyoclonus, waaronder 3 gepaarde familiaire gevallen, suggereert dat er een verband zou kunnen zijn met migraine. De onderzoekers meldden dat 5 van de 12 ouders (41,7%) een voorgeschiedenis van migraine hadden; 3 van de 15 zuigelingen (20%) ontwikkelden migraine na de leeftijd van 5 jaar, en één kind ontwikkelde cyclisch braaksyndroom, een voorloper van migraine, voor de leeftijd van 1 jaar en bleef onder follow-up. Geen van de kinderen ontwikkelde epilepsie.
Pathologische myoclonus bij de pasgeborene is typisch geassocieerd met manifestaties van encefalopathie, toevallen, of beide. Goedaardige neonatale slaapmyoclonus wordt echter meestal gemeld bij verder gezonde pasgeborenen zonder tekenen van neurologische compromis. De myoclonische activiteit is positief en semirhythmisch en kan stimulusgevoelig zijn, met meer prominente activiteit als reactie op harde geluiden, aanraking, of pogingen tot passieve fixatie.
Hoewel de aandoening aanvankelijk door Coulter en Allen werd beschreven als “bilateraal, synchroon en repetitief, voornamelijk gelokaliseerd in de distale delen van de bovenste ledematen,” kan de aandoening unilaterale, geïsoleerde, myoclonische bewegingen van de ledematen veroorzaken die van het ene naar het andere ledemaat overgaan. Het kenmerkende van deze aandoening is dat ze verdwijnt bij het ontwaken en alleen optreedt tijdens de slaap. Zuigelingen zijn verder normaal. Hoewel sommige rapporten wijzen op een “offset” binnen de neonatale periode, wijzen andere grotere retrospectieve series erop dat goedaardige neonatale slaapmyoclonus zich later in de kindertijd kan uitbreiden. In feite suggereren sommigen dat deze aandoening kan voortduren na de vroege kindertijd; de meeste kinderen slapen de hele nacht door tijdens het laatste deel van het eerste jaar weg van hun ouders, die zich mogelijk niet bewust zijn van het optreden van deze aandoening.
Inderdaad melden ouders vaak dat hun oudere kinderen rukken tijdens de slaap, hoewel deze meestal niet zo repetitief worden beschreven als wordt gezien bij benigne neonatale slaap myoclonus. Nachtelijke myoclonus kan een continuüm vormen; benigne neonatale slaapmyoclonus kan de duidelijkste en gemakkelijkst herkenbare manifestatie zijn, met afnemende verschijnselen naarmate het CZS rijper wordt, hoewel dit nog moet worden aangetoond. Een genetische etiologie wordt vermoed, met meldingen van voorkomen in meerdere familieleden.
Er zijn pogingen tot behandeling met anti-epileptica gemeld nadat de bewegingen ten onrechte aan epilepsie werden toegeschreven. Bewegingen bleken in twee meldingen te verergeren na toediening van benzodiazepinen, mogelijk met een beroep op een GABA-gemedieerd substraat. Schijnbaar GABA-gemedieerde, experimenteel geïnduceerde myoclonus is gerapporteerd. Bovendien is bij pasgeborenen een overwicht aan neuronale excitatoire activiteit aangetoond, gedeeltelijk als gevolg van een excitatoir effect van GABA in de onrijpe hersenen. Dit staat in contrast met oudere mensen, bij wie GABA-activatie typisch een remmend effect heeft. Daarom treedt bij pasgeborenen een algehele overmaat aan excitatie op, die de neiging tot verergering bij aanraking of geluidsprikkels bij bepaalde zuigelingen met benigne neonatale slaapmyoclonus kan verklaren.
Het benutten van deze reflexcomponent heeft geholpen diagnostische aanwijzingen te geven over de etiologie van de bewegingen. Bij sommige zuigelingen zijn provocerende manoeuvres geïdentificeerd. Het schommelen van zuigelingen in een wieg met een lage frequentie (1 Hz) in de richting van hoofd-tot-teen en repetitieve geluidsstimuli zijn gebruikt om de aandoening uit te lokken. Verschillende case series melden dat ouders zelf deze manoeuvres hebben geïdentificeerd.