Los sueños son un tema de gran interés porque la mayoría de las personas no saben por qué son provocados los sueños. Los estados y las fases del sueño humano, se definen según los patrones característicos que se observan mediante el electroencefalograma (EEG), el electrooculograma (EOG, una medición de los movimientos oculares) y el electromiograma de superficie (EMG). El registro de estos parámetros electrofisiológicos para definir los estados de sueño y de vigilia se denomina polisomnografía.
Estos perfiles entregan dos estados del sueño:
- Sueño sin movimientos oculares rápidos (NMOR o NREM en inglés). Se divide en 4 estados:
- La Fase I del NMOR (fase del sueño ligero) es la transición desde la vigilia al sueño; se la reconoce por la desaparición del patrón regular α (alfa, de amplitud onda alta y regular) e instauración de un patrón de amplitud baja y de frecuencia mixta, predominantemente en el intervalo theta (2 a 7 Hz), con movimientos oculares lentos "en balancín".
- La Fase II del NMOR se define por la aparición de complejos K y de husos de sueño superpuestos a una actividad de base similar a la del estado 1. Los complejos K son descargas lentas, negativas (hacia arriba) y de amplitud elevada que se continúan inmediatamente después por una deflexión positiva (hacia abajo). Los husos de sueño son descargas de alta frecuencia de corta duración que presentan una amplitud característica con subidas y bajadas. No hay actividad ocular y el EMG da un resultado similar al estado 1.
- La Fase III del NMOR se caracteriza por ser un sueño con más del 20% (pero menos del 50%) de actividad delta de amplitud elevada (> 75 microV)(0,5 a 2 Hz). Los husos del sueño pueden persistir y sigue sin haber actividad ocular. La actividad del EMG permanece en un nivel reducido.
- En la Fase IV del NMOR (la fase de mayor profundidad en el sueño), el patrón electroencefalográfico lento y de alto voltaje de la fase 3 comprende al menos el 50% del registro.
El conjunto formado por las fases 3 y 4 del NMOR se denomina sueño de ondas lentas (SOL), delta o profundo.
- Sueño de movimientos oculares rápidos (MOR o REM en inglés), conocido también como sueño paradójico, desincronizado o D, se caracteriza por un EEG de baja amplitud y de frecuencia mixta similar al de la fase 1 del NMOR. En este contexto, se producen brotes de actividad más lenta (3 a 5 Hz) con deflexiones negativas superficiales ("ondas en diente de sierra") que se superponen con frecuencia a este patrón. El EOG da muestras de MOR similares a las que se observan cuando la persona en cuestión permanece despierta y con los ojos abiertos. La actividad del EMG permanece ausente reflejando la atonía muscular completa de la parálisis motora descendente característica de este estado.1
El sueño no es un estado pasivo como parece: cuando estamos en vigilia nuestro cerebro muestra una actividad eléctrica de baja amplitud, cuando dormimos muestra un aumento de amplitud y se reduce según avanzamos a lo largo de las distintas etapas del sueño: estas etapas se llaman sueño lento o sueño de onda lenta. En una de ellas nuestros ojos empiezan a moverse activamente debajo de los párpados, que están cerrados, lo que se conoce como movimiento rápido de ojos o sueño rápido (REM en inglés, MOR -movimiento ocular rápido- en español) que es cuando más propensos somos a soñar y si nos despertamos durante este somos capaces de describir lo que hemos soñado (la mayoría de nosotros tenemos de 4-6 episodios de sueño REM cada noche).
Normalmente en el adulto, el sueño nocturno de unas 8 horas se organiza en 4-5 ciclos de unos 90-120 min durante los cuales se pasa de la vigilia (estadio o fase I) a lasomnolencia (fase II), al sueño lento (fases III y IV) y finalmente al sueño REM (fase V). Su distribución estándar en un adulto sano es aproximadamente la siguiente: Fase I el 5 %, Fase II el 25 %, Fases III y IV el 45 % y Fase REM el 25 %.
Las necesidades de sueño varian según la edad. El niño recién nacido duerme casi todo el día, con una proporción próxima al 50 % del denominado sueño «activo», que es el equivalente del sueño REM. A lo largo de la lactancia los períodos de vigilia son progresivamente más prolongados y se consolida el sueño de la noche; además, la proporción de sueño REM desciende al 25-30 %, que se mantendrá durante toda la vida. A la edad de 1-3 años el niño ya sólo duerme una o dos siestas. Entre los 4-5 años y la adolescencialos niños son hipervigilantes, muy pocos duermen siesta pero tienen un sueño nocturno de 9-10 horas bien estructurado en 5 ciclos o más. Por lo que se refiere a los individuos jóvenes, en ellos reaparece en muchos casos la necesidad fisiológica de una siesta a mitad del día. La necesidad de sueño en un adulto puede oscilar entre 5 y 9 horas. Asimismo, varía notablemente el horario de sueño entre noctámbulos y madrugadores. En épocas de mucha actividad intelectual o de crecimiento o durante los meses del embarazo, puede aumentar la necesidad de sueño, mientras que el estrés, la ansiedad o el ejercicio físico practicado por la tarde pueden reducir la cantidad de sueño. Los estudios efectuados en individuos aislados de influencias exteriores han mostrado que la tendencia fisiológica general es a retrasar ligeramente la fase de sueño con respecto al ciclo convencional de 24 horas y a dormir una corta siesta «de mediodía» (Vallejo, 2006, 232). En los ancianos se va fragmentando el sueño nocturno con frecuentes episodios de despertar y se reduce mucho el porcentaje de sueño en fase IV y no tanto el de sueño REM, que se mantiene más constante a lo largo de la vida. Las personas de edad avanzada tienen tendencia a aumentar el tiempo de permanencia en la cama. Muchas de ellas dormitan fácilmente durante el día varias siestas cortas.
El sueño representa una función vital por ser imprescindible (el ser humano no puede vivir sin dormir), restauradora (el sueño repara nuestro cuerpo cada día), complementaria y fundamental para asegurar la vigilia (dormimos para poder estar despiertos al día siguiente), fisiológicamente necesario.
Durante el sueño profundo (Fase IV), se produce la restauración física y durante el sueño REM la restauración de la función cognitiva (proceso de aprendizaje, memoria y concentración).
Función biológica del sueño
La hipótesis de que el sueño participa en la consolidación de la memoria reciente ha sido investigada mediante cuatro paradigmas:
- Efectos de la privación del sueño sobre la consolidación de recuerdos;
- Efectos del aprendizaje sobre el sueño post-entrenamiento;
- Efectos de la estimulación durante el sueño sobre los patrones de sueño y sobre la memoria, y
- Re-expresión de los patrones de comportamiento específico neuronal durante el sueño post-entrenamiento.
Algunos de estos estudios confirman la idea de que el sueño está profundamente implicado en las funciones de la memoria en humanos y animales. Sin embargo, los datos disponibles aún son demasiado escasos y en ocasiones contradictorios para confirmar o rechazar inequívocamente la hipótesis de que la consolidación de memorias no-declarativa y declarativa respectivamente dependan de los procesos de sueño MOR y NMOR. Por otra parte, no se ha encontrado ninguna correlación entre la cantidad de sueño que se registra en una especie y su capacidad intelectual; si el sueño sirviera para consolidar la memoria, un gato que duerme 16 horas diarias debería tener una memoria prodigiosa, superior a la de un ser humano que sólo duerme ocho horas. También, personas que no presentan sueño MOR, por ejemplo por lesiones traumáticas en el rombencéfalo o debido al consumo de fármacos, no tienen ningún problema en consolidar sus aprendizajes.[cita requerida]
Otros estudios más recientes comparan el proceso de ordenamiento de la memoria durante el sueño con el proceso de desfragmentación de la memoria de las computadoras, ambos persiguiendo un mismo objetivo de mantenimiento y economía de recursos, preparándonos para una mejor disponibilidad operativa de la memoria durante los momentos de mayor utilidad, como el estar despierto o en actividad.[cita requerida]
Procesamiento de la memoria
Los científicos han demostrado de muchas maneras que el sueño está relacionado con la memoria. En un estudio realizado en personas y animales que dormian sobre la participación de la estimulación de corriente continua en el córtex prefrontal para aumentar la cantidad de oscilaciones lentas durante el SWSfe. La estimulación de corriente continua mejora muchísimo la retención de parejas de palabras al día siguiente, dando evidencia de que el SWS tiene un papel importante en la consolidación de los recuerdos episódicos.2
Los diversos estudios sugieren que existe una correlación entre el sueño y las funciones de la memoria. Los investigadores del sueño de Harvard Saper3 y Stickgold4 dijeron que una parte esencial de la memoria y del aprendizaje consiste en que las dendritas de las células nerviosas envíen información a las células para hacer nuevas conexiones neuronales. Para hacer este proceso las dendritas no deben recibir ningún tipo de información externa y por ello se sugiere que ocurre durante el sueño.
La privación del sueño aumenta la eficacia del sueño
Por eficiencia del sueño se entiende el tiempo que un sujeto pasa en sueño verdadero porque no se puede despertar durante el tiempo que se dedica a dormir.
Uno de los descubrimientos más importantes de la investigación sobre la privación de sueño es que las personas que están privadas de sueño se convierten en durmientes con un sueño más eficiente. Concretamente, en su sueño hay una proporción más alta de ondas lentas (fases 3 y 4), lo que parece servir a la principal función de recuperación.
Áreas del encéfalo implicadas en el sueño
- Región anterior del hipotálamo, área del prosencéfalo basal (sueño).
- Región posterior del hipotálamo, área del mesencéfalo (vigilia).
Estas dos áreas del encéfalo que están involucradas en la regulación del sueño fueron descubiertas a principios del siglo XX, antes de que surgiera la neurociencia comportamental moderna, por el neurólogo vienés Barón Constantin Von Economo. Posteriormente la implicación de estas dos áreas se confirmará mediante estudios de lesión en animales experimentales (Véase Saper, Chou y Scammell, 2001).
Aunque no se han aclarado los factores que desencadenan el sueño, varias líneas de investigación hacen pensar que en el encéfalo existen sustancias que lo inducen. Una de ellas podría ser la adenosina, que se acumula durante los periodos de uso intenso del ATP (adenosintrifosfato) en el sistema nervioso, la cual se une con receptores específicos, los AI, e inhibe ciertas neuronas colinérgicas (liberadoras de acetilcolina) del sistema de activación retícular que participan en el despertar. Así pues, la actividad del sistema reticular durante el sueño es baja por el efecto inhibitorio de la adenosina. La cafeína (del café) y teofilina (de los tés), sustancias conocidas por su efecto de mantener la vigilia, se unen con los receptores AI y los bloquean, con lo que impiden que la adenosina se fije a ellos e induzca el sueño. 5
Fármacos que afectan al sueño
La mayoría de los fármacos que influyen en el sueño pueden clasificarse en una de dos categorías diferentes:
- Hipnóticos: aumentan la cantidad de sueño.
- Antihipnóticos: disminuyen la cantidad de sueño.
Hay una tercera categoría que cabría introducir, la de los fármacos que influyen sobre la ritmicidad circardiana, siendo el principal fármaco la melatonina.
Enfermedades del sueño
Apnea durante el sueño
Trastorno en que la persona deja de respirar durante 10s o más, en forma repetitiva, mientras está dormida, Lo más frecuente es que se deba a pérdida del tono en los músculos de la faringe, lo cual permite que ocurra el colapso de las vías respiratorias.6
Insomnio
Dificultad para conciliar el sueño y quedarse dormido.7
Narcolepsia
Estado en que no se puede inhibir el sueño REM durante los períodos de vigilia. En consecuencia, sobrevienen durante el día episodios de sueño involuntarios con duración de unos 15 minutos cada uno.8
El sueño en los animales
El acto de soñar ha sido sólo confirmado en el Homo sapiens. Algunos animales también pasan por la fase MOR del sueño, pero su experiencia subjetiva es difícil de determinar. Parece que los mamíferos son los animales con mayor probabilidad de soñar debido a su ciclo del sueño similar al humano. En el primer lugar de las estadísticas en términos de sueño se encuentra el gato, que pasa un 70% de su vida durmiendo y, a medida que envejece, su etapa de vigilia disminuye ostensiblemente.
Los caballos, los patos y las ovejas pueden dormir de pie o echados. Sin embargo, no pueden experimentar sueño MOR mientras están de pie. El animal que más tiempo pasa en fase MOR durante el sueño es el armadillo. Las ballenas y los delfines son diferentes a los humanos: siempre tienen que estar conscientes, ya que necesitan salir a la superficie a respirar, solo una parte de su cerebro duerme cada vez.9
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