El Sueño
Cada noche nos vamos a nuestra habitación, nos
metemos en la
cama, y caemos en el estado inconsciente del
sueño. La mayoría de
nosotros dormimos alrededor de 8 horas, lo que
significa que
pasamos aproximadamente un tercio de nuestras
vidas
inconscientes- y parte de ella soñando. Si
intentáis suprimir el sueno
con el fin de utilizar este precioso tiempo en
otro tipo de actividades
tales fiestas nocturnas o estudiar para los
exámenes, vuestro cuerpo
y vuestro cerebro os dirán muy pronto que no
debéis hacerlo. Lo
podemos suprimir durante un cierto tiempo pero
no por mucho. El
ciclo de sueño/vigilia es una de las múltiples
actividades rítmicas del
cuerpo y el cerebro. ¿Porque existe, cuales
son las zonas implicadas
y como funcionan?
Un ritmo para vivir
El ciclo sueño/vigilia es un ritmo endógeno
que gradualmente se
encadena con el ciclo de día/noche en los primeros años de vida. Es
lo que se llama ritmo circadiano- se llama así
ya que se origina del
latín “circa” alrededor, y “dies” día. Es
importante a lo largo de la vida:
los bebes duermen durante cortos periodos
tanto durante ele día
como durante la noche, los niños normalmente
se echan la siesta
después de comer mientras que los adultos
generalmente duermen
solo por la noche. El sueno es bueno para
vosotros- Se dice Winston
Churchill, el primer ministro británico
durante la segunda guerra
mundial, solía echarse pequeñas siestas de 5
minutos o algo mas a
veces incluso durante los consejos de
ministros.
El patrón normal de sueño y vigilia encadenado
al ciclo de día/noche
esta parcialmente controlado por un pequeño
grupo de células
situadas en el hipotálamo justo encima del
quiasma óptico llamado
núcleo supraquiasmatico. Estas neuronas, que
presentan
extrañamente muchas sinapsis entre sus
dendritas para poder
sincronizar sus descargas de manera conjunta
forman parte del reloj
biológico del cerebro. En los humanos funciona
con un ritmo un poco
mayor que la duración de un día, aunque
normalmente se mantiene
en hora gracias a los impulso procedentes de
los ojos que informan
de cuando es de día o de noche. Hemos llegado
a saber todo esto
gracias a la gente que ha participado en
experimentos de sueño
viviendo en profundas cuevas durante largos
periodos de tiempo,
alejados de cualquier pista sobre el tiempo y
la hora exacta del día,
adoptando patrones de actividad libres
estableciéndose un ciclo de
sueño/vigilia de aproximadamente 25 horas.
Las etapas del sueño
El sueño no es un estado tan pasivo como
parece. Si conectamos a
una persona con electrodos sobre la superficie
del cráneo, en un
laboratorio de sueno (que tiene camas y no
bancos), el
electroencefalograma del cerebro (EEG) pasa
por varias etapas.
Cuando estamos en vigilia nuestros cerebros muestran
una actividad
eléctrica de baja amplitud. Cuando nos
dormimos, el EEG se va
haciendo más plano al principio pero luego,
gradualmente, muestra
un aumento de amplitud y disminuye en
frecuencia según avanzamos
a lo largo de las distintas etapas del sueño.
Estas etapas se llaman
sueño lento o sueño de onda lenta (SL/SWS).
Las razones de estos
cambios de actividad eléctrica no son
totalmente conocidas. Sin
embargo se cree que cuando las neuronas dejan
de responder a sus
impulsos normales, se van sincronizando de
manera gradual entre
ellas. Perdemos tono muscular, ya que las
neuronas que controlan el
músculo esquelético se inhiben de manera
activa, aunque
afortunadamente las que controlan la
respiración y el latido del
corazón siguen funcionando de manera normal.
A lo largo de la noche vamos pasando de una
fase a otra del sueño.
En una de ellas el EEG se vuelve a parecer al
que presentamos
cuando estamos despiertos y nuestros ojos
empiezan a moverse
activamente debajo de nuestros parpados que
están cerrados. Esto
es lo que se conoce como movimiento rápido del
ojo o sueño rápido
(REM) que es cuando mas propenso somos a
soñar. Si la gente se
despierta durante el sueño REM, todos ellos
son capaces de
describir que han soñado, incluso los que
dicen que nunca sueñan
(¡intenta hacer el experimento en algún
miembro de tu familia!). De
hecho, la mayoría de nosotros tenemos entre
4-6 episodios de sueño
REM cada noche. Los bebes tienen un poco mas
de sueño REM e
incluso los animales presentan sueño REM
lento.
El núcleo supraquiasmatico es el reloj
personal del
cerebro.
SCN activo con la luz del día SCN inactivo por
la noche
Una noche normal de sueño consiste en un
patrón
formado por distintas fases de sueño, con
pequeñas
explosiones de sueño REM (áreas en rojo) que
aparecen más o menos 4 veces por noche.
Horas de Sueño
Vigilia
REM
Fase 1
Fase 2
Fase 4
Fase 3
Privación de sueño
Hace algunos anos, un adolescente americano
llamado Randy
gardner, decidio hacerse un hueco en el libro
Guinness de los record
intentando pasar el mayor tiempo posible sin
dormir. ¡Su intención
era aguantar 264 horas sin dormir y lo
consiguió! Fue un experimento
cuidadosamente controladoy supervisado por los
médicos de las fuerzas navales americanas-no
uno que os recomendemos repetir.
Sorprendentemente sobrevivió
bastante bien. Las mayores dificultades que
tuvo (a parte de sentirse
muy somnoliento) fueron problemas de habla,
incapacidad para
concentrarse, vacíos de memoria y sueños
diurno alucinógenos. Pero
su cuerpo se mantuvo en excelentes condiciones
físicas y nunca se
volvió psicótico o perdió contacto con la
realidad. Una vez que el
experimento termino, [presento un efecto
rebote, durmió durante casi
quince horas la primera noche y luego periodos
cortos extra las
noches siguientes. Este y otros muchos
experimentos han
convencido a los investigadores del sueño que
es fundamentalmente
el cerebro el que se beneficia del sueño y no
tanto el cuerpo.
Conclusiones parecidas se han obtenido de
otros experimentos
incluyendo experimentos animales controlados.
¿Porque dormimos?
Muchos temas en Neurociencias siguen siendo un
enigma y el sueño
es uno de ellos. Alguna gente argumenta que el
sueno es una forma
adecuada para los animales de permanecer
inmóviles y así reducir
los peligros. Pero tiene que haber algo más
que eso. Los
experimentos de privación de sueño nos llevan
a pensar que el
sueño REM y algunas fases del SWS permiten al
cerebro
recuperarse. Tenemos este tipo de sueño
durante las primeras 4
horas de la noche. Tal vez esto sirva para el
reajuste del cerebro y
probablemente un buen momento para ello, por
analogía a lo que
ocurre con un barco en dique seco, cuando el
cerebro no esta
procesando la información sensorial, o el
hecho de estar vigilante y
atento, o tener que controlar nuestras
acciones. La investigación
también sugiere que el sueño es el tiempo en
el cual consolidamos lo
que hemos aprendido durante el día- un proceso
esencial en la
memoria.
¿Como funcionan los ritmos?
Se ha aprendido mucho sobre los mecanismos
neurales de las
actividades rítmicas tal y como el sueño
gracias al registro de la
actividad de neuronas en distintas áreas cerebrales durante las
transiciones que aparecen durante las fases
del sueño. Esto ha
revelado un sistema activador en el tronco
cerebral que implicando
varios transmisores neuromoduladores,
incluyendo uno llamado
adenosina,
produciendo un tipo de reacción en cadena que
nos lleva a través
de las distintas etapas del sueño. Los
mecanismos
sincronizadores le permiten a las redes
neuronales el pasar de
una fase a otra.
Un gran paso adelante se ha dado gracias a la
aparición de la
neurogenetica. Se han identificado varios
genes que, como los
engranajes de un reloj, son los componentes
moleculares de los
maracapasos rítmicos. Mucho de este trabajo se
ha realizado en
Drosophila (mosca de la fruta) en donde se ha
descubierto que
dos genes -per y tim- producen proteínas que
interaccionan
conjuntamente y regulan su propia síntesis. La
síntesis de ARNm
y proteína empieza temprano en el día,
acumulándose la proteína
que se va uniendo y acoplando parando de esta
forma su propia
síntesis. La luz del día ayuda a degradar esta
proteína haciendo
que sus niveles disminuyan hasta el punto en
donde los genes
PER y TIM empiezan a activarse de nuevo. Este
ciclo sigue
produciéndose una y otra vez, y puede incluso
mantenerse de
manera permanente siempre que las neuronas en
cultivo sigan
con vida. El reloj de los mamíferos como el
nuestro funciona de la
misma forma que el de las moscas. Como los
ritmos circadianos
son muy primitivos en términos evolutivos, no
es sorprendente
que las mismas moléculas regulen el reloj en
organismos tan
diferentes y distantes.
¡Ahora te tienes que
dormir!
Investigación fronteriza
Ratones que no tienen “jet-lag”
Para intentar comprender mejor los mecanismos
de los ritmos circadianos, los neurocientíficos han desarrollado genéticamente
ratones en
los cuales los genes que se expresan en el
núcleo supraquiasmatico han sido eliminados (“Knock-out”. Estos ratones VIPR2
viven de
manera normal y presentan cambios en los
patrones de actividad entre el día y la noche, tal y como los ratones normales.
Los puntos
negros del patrón que se muestra arriba
indican cuando los ratones están activos-un ritmo diario con actividad nocturna
(zona gris). Sin
embargo cuando el tiempo en el que las luces
se encuentran apagadas se avanzan en 8 horas (alrededor del día 25), los
ratones
normales muestran “jet-lag” llevándoles varios
días el volver a sus patrones normales de actividad. Los ratones “knock-out se
readaptan
inmediatamente. Este tipo de estudios nos
deberían ayudar a comprender los mecanismos moleculares por los cuales la luz
activa los
genes del marcapasos circadiano
