El sueño

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