El cerebro, uno de los órganos que trabaja más arduamente a lo largo de nuestra vida. Al dormir esto no cambia mucho, pues estar descansando significa que el cerebro inicia un ciclo dentro del organismo para reorganizar las funciones de cada sistema a través de distintos neurotransmisores que llegan a áreas específicas del cuerpo. En el presente ensayo se resume el proceso neurofisiológico que se lleva a cabo para promover una óptima funcionalidad. Es importante resaltar que cuando se duerme el cuerpo descansa y consolida aprendizajes, fortalece capacidades cognitivas y habilidades para realizar actividades cotidianas. Dormir ayuda al sistema inmunológico a realizar funciones que facilitan la homeostasis, promoviendo la salud y vitalidad del organismo. El estudio del sueño es un tema en el que se ha investigado muy poco hasta hace unas décadas. Sin embargo, dormir es de vital importancia para la salud y saber todo lo que sucede en el cerebro durante este proceso es fundamental para evaluar su calidad.
Palabras clave: Sueño, Cerebro, neurofisiología del sueño, neurotransmisores del sueño, inmunología del sueño
The brain is an organ that works hard throughout our lives. Sleeping does not change much, because being in rest means that the brain initiates a cycle within our organism to reorganize the functions of each system through different neurotransmitters which reach specific areas of the body. This article summarizes the neurophysiological process that is carried out for an optimal functionality. It is important to emphasize that when you sleep the body is on rest and consolidate learnings, strengthens cognitive abilities and skills to perform daily activities. Sleep helps the immune system to perform functions that facilitate homeostasis, promoting health and vitality. The study of sleep is a subject that has been investigated very little until a few decades ago. However, we know that sleep is of vital importance for health and everything that happens in the brain during this process is fundamental for evaluating its quality.
Keywords: Sleep, Brain, sleep neurophysiology, sleep neurotransmitters, sleep immunology
Seguramente has escuchado frases como “está en los brazos de Morfeo” o “está en su quinto sueño” pero, ¿Te has preguntado qué sucede en tu cerebro mientras duermes? Tal vez como la mayoría de las personas consideras que nuestro cerebro se desconecta de la realidad y se apaga, como si se tratara de una computadora. Sin embargo, la realidad es muy distinta pues resulta que tu cerebro se encuentra muy activo mientras descansas.Todo lo que ocurre desde que cierras los ojos para prepararte a dormir hasta que te encuentras dormido/a, son procesos y cambios que suceden en tu cuerpo generados por supuesto desde el cerebro.
Si tuvieras que verificar si una persona duerme tal vez la primera opción sería la observación, sin embargo, esta no bastaría para distinguir entre quienes realmente duermen y quienes fingen un estado de sueño. Los procesos fisiológicos que tienen lugar mientras dormimos se estudian por medio de polisomnografías del sueño. Estas consisten en registros electrofisiológicos que se obtienen por medio de distintos dispositivos tales como Electroencefalograma (EEG), Electromiograma (EMG), Electrocardiograma (ECG), Electrooculograma (EOG), Oxímetro entre otros [1].
Al proceso que ocurre cuando te encuentras despierto se le conoce como vigilia (no tiene nada que ver con el ayuno prolongado o la abstinencia de comer carnes rojas) y se caracteriza neurofisiológicamente por una respuesta continua de los sentidos, el sistema muscular y los circuitos tálamo-corticales, que permite que te mantengas alerta ante cualquier situación o estimulación proveniente del ambiente [2]. En esta etapa sucede lo que regularmente conocemos como consciencia porque “nos damos cuenta” de las decisiones y “presuntamente” de las consecuencias que derivan de nuestro comportamiento.
Durante la noche ocurren cambios en la actividad eléctrica cerebral que los científicos del sueño observan para evaluar la normalidad del dormir. Estos cambios son un proceso cíclico que se divide en fases que se repiten varias veces en una noche de sueño normal. Se distinguen principalmente dos estados durante el sueño: sueño no MOR (Movimientos Oculares Rápidos) y sueño MOR. El Sueño no MOR se divide a su vez en tres fases (N1, N2 y N3) que se distinguen por el nivel de profundidad del sueño que alcanzan progresivamente. Por cierto, la profundidad del sueño se evalúa de acuerdo con la dificultad para despertar que presenta el durmiente ante la estimulación ambiental [3].
Dicho de otra forma, en la etapa N1 el sueño es muy ligero y cualquier sonido o movimiento te despierta. En N2 se requiere de ruidos o movimientos más enérgicos para producir el despertar y se observan en el EEG trazos denominados husos de sueño que se postula se originan en el circuito tálamo-cortical. También aparecen los complejos K y tanto la temperatura corporal como la frecuencia cardiaca comienzan a descender. En N3 aparecen las ondas lentas electroencefalográficas que son el indicio de que el durmiente se encuentra en sueño profundo. Los científicos consideran que es en esta fase del sueño no MOR donde se produce la mayor parte del descanso o restauración y predomina en la primera mitad de la noche [3].
Durante el sueño MOR,también denominado como sueño paradójico porque las ondas cerebrales son parecidas a las producidas en el estado de vigilia, pero el tono muscular está totalmente ausente. En esta fase ocurre lo que se conoce como ensoñaciones o sueños y se teoriza que el cerebro ocupa esta fase para reorganizar su funcionamiento. Además la actividad cardiaca y respiratoria se reestablecen, este proceso es corto en comparación a las demás fases, su tiempo de duración es de 20 minutos y predomina en la segunda mitad de la noche [4].
En una noche de sueño normal se inicia el proceso pasando gradualmente por las tres fases de sueño No MOR y la fase MOR, este ciclo dura aproximadamente entre 100 y 120 minutos y se repite durante el resto de la noche. Al terminar cada ciclo se pasa a N2 y continúa el proceso hasta llegar a la fase MOR. Para que el descanso sea óptimo tu cerebro debe de alcanzar al menos dos fases MOR [4].
Durante la noche, mientras te encuentras dormido/a hay una parte del cerebro que descansa mientras que otra se activa, por la acción de sustancias circundantes en estructuras cerebrales específicas, denominadas neurotransmisores. Los neurotransmisores controlan si una persona permanece despierta o dormida actuando sobre determinadas regiones cerebrales. Por ejemplo un grupo de neuronas localizadas en el tallo cerebral producen sueño a través de promover un proceso inhibitorio en otras regiones cerebrales que producen la vigilia. Se conoce al menos la actividad de seis principales neurotransmisores implicados en el proceso del sueño No MOR y MOR. Cada uno cumple tareas específicas, que van desde mantenerte totalmente relajado (atónico) al sistema muscular durante las horas de sueño hasta facilitar la restauración del sistema inmune [3] [5].
Y seguro al leer esto, te preguntas: ¿qué partes del cerebro son las que están involucradas en dicho proceso?, o ¿Cuál es el efecto de estas sustancias sobre el cerebro o el resto de órganos del cuerpo? A continuación haremos una breve descripción del efecto de estas sustancias sobre los principales ritmos biológicos y estructuras cerebrales activas durante el sueño.
Existen cambios cerebrales guiados por el ciclo circadiano, que es un ritmo de las funciones corporales cuyos cambios se asemejan al día y la noche: la vigilia y el sueño es uno de ellos. Se considera que la adenosina es una sustancia endógena productora de sueño. Se cree que promueve la transición desde la vigilia prolongada hasta el sueño no-MOR porque inhibe a las neuronas promotoras de vigilia localizadas en área prefrontal basal. A lo largo del día durante la vigilia producimos adenosina que tiene efectos sedantes e inhibitorios sobre la actividad neuronal al inicio del sueño. Los niveles de este neurotransmisor se encuentra aumentado durante el sueño no MOR. Al despertar los niveles son bajos. [3] [5] [6] [7].
El dormir comienza cuando ciertos grupos neuronales se sincronizan en la actividad eléctrica generada por el tálamo, una estructura cerebral que funciona como marcapasos. Esto provoca que la actividad sensorial proveniente del medio ambiente sea bloqueada. La actividad metabólica es mínima en las regiones cerebrales asociadas con la vigilia. Esto se debe a la acción de una zona del área preóptica del hipotálamo que disminuye la producción de neurotransmisores cuya función es mantener alerta al cerebro, tales como dopamina, noradrenalina, acetilcolina, serotonina y orexina [2].
Durante el sueño no MOR se lleva a cabo lo que literalmente referimos como descanso, ya que en esta fase se registra la actividad de ondas lentas que se ha asociado con la restauración cerebral. También se relaciona dicha actividad electroencefalográfica con la sincronización de la corteza cerebral en proceso inhibitorio global. La transición de las distintas fases de sueño no MOR responde a la actividad de regiones centrales que funcionan como sincronizadores de actividad neuronal y que pueden ser observados en los registros de sueño a través de las distintas ondas cerebrales. Por ejemplo, la presencia de husos del sueño se relaciona con la N2, las ondas lentas (delta) con sueño profundo, etc [2].
Se puede visualizar al sueño MOR como un estado disociado del cerebro en la cual se distinguen dos bloques de sucesos: por un lado la inhibición completa de los sistemas activadores promotores de la alerta y la vigilia; y una actividad colinérgica, representada por la acetilcolina, en su nivel máximo. Este efecto doble provoca que durante la fase MOR se presente una actividad electroencefalográfica similar al estado de vigilia, producto de los niveles elevados de acetilcolina, pero una atonía muscular completa en el cuerpo [3] [5] [6] [7].
Durante esta fase tiene lugar la actividad onírica o dicho de manera llana, esta es la fase en la cual soñamos. Las áreas cerebrales relacionadas con las emociones y con el procesamiento de la actividad sensorial se encuentran activas, lo que explica el contenido emotivo de los sueños. Otras regiones centrales asociadas con el control del movimiento también están activas, por ello podemos movernos en nuestros sueños. Sin embargo, el área prefrontal encargada del juicio se encuentra inactiva, por ello en muchas ocasiones el contenido de nuestros sueños es irracional. Mención importante requiere el hecho de que existen ensoñaciones en la fase no MOR, pero estas son abstractas y sin contenido específico [8].
Como puedes ver una de las funciones importantes del sueño es ayudar al organismo a reestablecer la actividad autoinmune especialmente en los niveles de citoquinas que son proteínas encargadas de activar el sistema inmunológico [9].
El dormir es una actividad relacionada a tu edad y tu estado de salud, pero es importante resaltar que el sueño ayuda a mejorar los procesos de recuperación del organismo. Las necesidades de descanso son distintas en cada organismo, es decir que la necesidad de horas depende del estilo de vida que tengas [10].
Actualmente se considera que dormimos una hora menos que hace 50 años, debido a la prolongación del estado de vigilia por medio de la disponibilidad de luz artificial. A principios del siglo XX se dormía una hora y media más. Este ligero, pero significativo cambio, impacta negativamente en los niveles de calidad de vida de la población, sí, justamente eso que quieres evitar... Hace poco escuché a uno de mis profesores decir “sacrificas horas de sueño disminuyendo tu salud para obtener dinero y después gastarás todo tu dinero tratando de recuperar la salud que perdiste”. Es una interesante reflexión y es que la falta de sueño aumenta la irritabilidad, la ansiedad, la impaciencia y la melancolía (esto es solamente hablando de un aspecto emocional) [10] [3].
Hablando de procesos cognitivos, al dormir el cerebro regula los procesos de aprendizaje ayudando a consolidarlos. El sueño también te ayuda a adquirir nuevas habilidades, adaptarte mejor a situaciones nuevas y finalmente juega un papel imprescindible en la concentración para realizar tareas específicas. La importancia del sueño fue recalcada en 1986, cuando se encontró una rara enfermedad que provoca insomnio prolongado que termina en coma, eso resalta la importancia del sueño en los ciclos diarios [10] [11].Como puedes ver, dormir no es una cuestión de voluntad o capricho, sino una necesidad primordial para la supervivencia y el óptimo funcionamiento del organismo. Dormir bien reditúa en mejores estados de salud y rendimiento fisco y mental. Por cierto, lo menos recomendable para rendir en un examen o evaluación importante es desvelarte, pues si te desvelas interferirás con el proceso de consolidación de aprendizaje.
Por ultimo cabe mencionar que la investigación neurobiológica del sueño está iniciando y que existen muchas preguntas acerca de éste fenómeno que aún no se responden. Por ejemplo, ¿Cuál es la señal global que indica al cerebro la hora de dormir? ¿Para qué soñamos? Lo que sí es claro es que dentro nuestro cerebro, suceden más cosas de las que se imagina la mayoría de la gente, y que el nivel de actividad es igual o mayor que el de la vigilia.
[1] Serrán Solano L, Rebagliato Nadal O. Polisomnografía. AMF: Actualización En Medicina De Familia [serial on the Internet]. (2015, Sep), [cited March 1, 2017]; 11(8): 464-467. Available from: Academic Search Complete.
[2] Pineda-Sánchez J. Análisis de las señales electroencefalográfica y de la variabilidad de la frecuencia cardiaca durante el sueño en pacientes con fibromialgia. 1st ed. México D.F.: Universidad Nacional Autónoma de México; 2014.
[3] Carrillo-Mora Paul, Ramírez-Peris Jimena, Magaña-Vázquez Katia. Neurobiología del sueño y su importancia: antología para el estudiante universitario. Rev. Fac. Med. (Méx.) [revista en la Internet]. 2013 Ago [citado 2017 Feb 21] ; 56( 4 ): 5-15. Disponible en: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0026-17422013000400002&lng=es.
[4] Seelbach Gonzalez G. bases biologicas de la conducta. 1st ed. México: Red tercer milenio; 2012.
[5] Ochoa Pastor C. Factores que alteran la calidad del sueño. / tesis que para obtener el título de Licenciatura en Cirujano Dentista, presenta Concepcion Ochoa Pastor; asesor Lila Areli Domínguez Sandoval. 1st ed. México: UNAM; 2014.
[6] Fraustro Rojas M. Fundamentos de neuropsicología. 1st ed. México D.F.: Pax México; 2011.
[7] Brailowsky S. La sustancia de los sueños: neuropsicofarmacología. 2nd ed. Mécico DF: Ciencia para todos; 2012.
[8] Velayos J. L., Moleres F. J., Irujo A. M., Yllanes D., Paternain B. Bases anatómicas del sueño. Anales Sis San Navarra [Internet]. 2007 [citado 2017 Mar 01]; 30(Suppl1):7-17.Disponible en: http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1137-66272007000200002&lng=es
[9] Bell, K., Kobayashy, I., Chen, I. and Mellman, T. 2017. Nocturnal autonomic nervous system activity proinflammatory cytokines in young adult african americans. Jounal of sleep research 25.
[10] Andrés Marín Agudelo H, Fernando Franco A, Vinaccia Alpi S, Tobón S, Sandín B. Trastornos del sueño, salud y calidad de vida: una perspectiva desde la medicina comportamental del sueño. (spanish). Suma Psicológica [serial on the Internet]. (2008, Mar), [cited February 21, 2017]; 15(1): 217-239
[11] Bouybayoune I, Mantovani S, Bertani I, Restelli E, Comerio L, Fiordaliso F, et al. Transgenic Fatal Familial Insomnia Mice Indicate Prion Infectivity-Independent Mechanisms of Pathogenesis and Phenotypic Expression of Disease. Plos Pathogens [serial on the Internet]. (2015, Apr), [cited February 21, 2017]; 11(4): 1-35. Available from: Academic Search Complete.
[a] Alumna del 8º semestre del Área Académica de Psicología del Instituto de Ciencias de la Salud de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo.
[b] Profesor de Tiempo Completo del Área Académica de Psicología del Instituto de Ciencias de la Salud de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo
Correo de correspondencia: jose_pineda@uaeh.edu.mx
El presente proyecto se realizó gracias al financiamiento PRODEP 1176 "Regulación del estrés y su relación con el rendimiento académico y la salud emocional en población universitaria".