Sueño y neurociencia

Si realizas una búsqueda en internet con los términos sueño, funciones del sueño, por qué dormimos, sueños o algo relacionado, un amplio número de las páginas obtenidas como resultado se alejan de la realidad obtenida en los laboratorios de sueño y reflejada en publicaciones científicas. Y es que hasta hace no muchos años el sueño era el gran desconocido de la conducta humana, porque sí, dormir es una conducta, igual que caminar, comer, copular o relacionarse socialmente. A pesar de ello, se tiende a considerar el sueño como un estado de consciencia más que como una conducta. De hecho, el cerebro está en plena actividad mientras dormimos. Entonces, ¿por qué dormimos?, ¿por qué pasamos al menos una tercera parte de nuestra vida haciendo algo que a la mayoría de nosotros tan solo nos proporciona unos cuantos recuerdos fugaces?

Lo primero, ¿cómo se estudia el sueño? El mejor estudio sobre el sueño es el que se realiza en un laboratorio de sueño. Normalmente está en una universidad o en un centro médico y consta de un dormitorio adyacente a un centro de observación, donde el experimentador pasa la noche (intentando no dormirse!). Este experimentador prepara a la persona que va a dormir mediante la colocación de electrodos sobre el cuero cabelludo, para registrar el electroencefalograma (EEG), sobre la barbilla para detectar la actividad muscular mediante el electromiograma (EMG) y en el borde externo de los ojos para registrar los movimientos oculares en un eletrooculograma (EOG).

En vigilia (cuando estamos despiertos) hay dos patrones de actividad electroencefalográfica, alfa (en reposo, sin ningún tipo de actividad) y beta (cuando la persona está alerta o en actividad). Una vez que la persona empieza a adormecerse entra en la fase 1 del sueño (actividad u ondas theta) en la cual las neuronas del neocórtex empiezan a descargar sincrónicamente y los ojos se abren y cierran lentamente, es una fase de transición sueño – vigilia. En unos 10 minutos entra en la fase 2 del sueño, que destaca por unas ondas llamadas complejos k producidas por la descarga neuronal ante cualquier ruido que pueda despertarnos (nos protege de ruidos inesperados que pudieran despertarnos). La persona está ahora profundamente dormida. A continuación, se producen las fases 3 y 4 del sueño (actividad delta, ondas lentas, de ahí el nombre de sueño de ondas lentas o SOL). Unos 90 minutos después el EEG cambia súbitamente, se desincroniza y los ojos se mueven rápidamente bajo los párpados. A esta fase se la denomina sueño REM (rapid eye movement) y se caracteriza por la pérdida total del tono muscular. Durante la noche el sueño REM se intercala con el sueño SOL mediante un mecanismo cerebral en el cual están implicados varios núcleos cerebrales y varias sustancias químicas como la orexina.

Para no aburrir con tantas ondas, voy a poner un dato curioso: Si despertamos a una persona con un ruido fuerte en la fase 4 del sueño (los ruidos débiles no suelen funcionar) se mostrará aturdida y confusa, sin embargo, si lo hacemos en la fase REM bastará con un estímulo significativo como su nombre y la persona se despertaré súbitamente y en estado de alerta carente de aturdimiento.

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Decía Calderón de la Barca que la vida es sueño. Si ponemos en un buscador sueños, podemos llegar a pensar que si soñamos con un árbol nos tocará la lotería… Demasiado lejos de la realidad científica. Durante el sueño REM el flujo sanguíneo cerebral en la corteza visual de asociación es alto, pero bajo en la corteza visual primaria y en la corteza prefrontal (los ojos no reciben aferencias visuales), sin embargo, esto quiere decir que hay un alto índice de actividad cerebral y de alucinaciones visuales (sueños). En esta fase, además, se produce una total pérdida del tono muscular por la inhibición de las neuronas motoras raquídeas y craneales (de hecho, hay un trastorno por el cual no se produce esta inhibición y la persona reproduce exactamente en su habitación lo que sueña como si fuese real). Los sueños ocurridos en la fase REM tiene carácter narrativo y, por supuesto, no admiten ningún tipo de interpretación premonitoria. Durante el sueño SOL se producen las pesadillas. Como dato curioso, los mecanismos neurales activados durante un sueño de, por ejemplo, nadar en una piscina son los mismos que si realmente estuviésemos nadando en ella (si no fuese por la inhibición motora nos pondríamos a nadar en la cama).

¿Por qué dormimos realmente? Si preguntamos, la mayoría de las respuestas serían que para descansar; sí y no. Reptiles, anfibios y mamíferos duermen. Si privamos a una rata de laboratorio de sueño, enferma, disminuyen sus conductas biológicamente adaptativas y finalmente muere. Lo mismo le ocurriría al ser humano. Si un organismo no duerme, muere. Diversos estudios recientes ponen de manifiesto lo siguiente:

– La función primordial del sueño no es que el cuerpo descanse y se recupere. Más ejercicio físico no aumenta ni disminuye la calidad ni la cantidad del sueño (Horne, 1978). Otra cosa es que al estar 8 horas tumbados y sin movernos el cuerpo descanse, pero no está relacionado con el sueño.

– Tras un día de intenso ejercicio mental (que no físico) el suelo de ondas lentas (fase 4) aumenta considerablemente debido a que durante el día aumenta el metabolismo de glucosa en el cerebro en los lóbulos frontales (Horne y Minard, 1985).

– El sueño REM está directamente implicado en la consolidación de la memoria a largo plazo, es decir, es fundamental para el aprendizaje (Marshall y Born, 2007). Si yo estudio y duermo, el sueño REM es necesario para grabar lo que he estudiado en mi cerebro. El sueño de ondas lentas también está implicado en la memoria declarativa o explícita (episodios ocurridos en la vida de una persona, por ejemplo).

– El cerebro necesita descansar de forma periódica para recuperarse de los efectos colaterales adversos de su actividad durante la vigilia. Principalmente para eliminar los radicales libres que origina el metabolismo cerebral (Siegel, 2005). Los radicales libres son sustancias químicas que contienen un electrón desaparejado, que son tremendamente oxidantes y muy nocivas puesto que pueden dañar las células. En el sueño SOL, al disminuir la actividad metabólica, los mecanismos de restauración de las células destruyen estos radicales libres. Si esto no ocurriese se produciría estrés oxidativo y muerte del organismo. Aquí se entiende la importancia biológica de dormir.

El sueño es una conducta, en la que el cerebro tiene un nivel de actividad similar al de cuando estamos despiertos. Áreas cerebrales específicas funcionan a pleno rendimiento, mecanismos de inhibición motor están funcionando, los ojos mantienen actividad, sustancias neurotransmisoras como serotonina, acetilcolina, noradrenalina, histamina y orexina funcionan con una precisión milimétrica (el mal funcionamiento de la orexina, por ejemplo, está implicado de forma directa en la narcolepsia).

– Dentro del cerebro tenemos un reloj biológico, que regula los ritmos circadianos (ciclos de 24 horas) situado en el núcleo supraquiasmático del hipotálamo y en la glándula pineal en el epitálamo. Si se lesiona se alteran los ritmos circadianos. Los ojos también están implicados en el control de estos ciclos, a través de una sustancia fotoquímica denominada melanopsina situada en las células ganglionares de la retina y que está en conexión directa con el cerebro.

Bibliografía:
 – Carlson, N. (2010). Fundamentos de fisiología de la conducta (10th Ed.). Madrid: Pearson Education.

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