Como parte de una investigación, realice un pequeño trabajo sobre los estados de actividad cerebral durante el sueño, que comparto el día de hoy. Tómese en cuenta que la Bibliografía de dicho trabajo fue extraída principalmente de la Fisiología de Guyton, 11va. edición.
SUEÑO
Se
define como el estado de inconsciencia del que puede ser despertada una persona
mediante estímulos sensitivos o de otro tipo. Hay que distinguirlo del coma, ya
que este es un estado de inconsciencia del que no puede despertarse a una
persona.
Dos tipos de sueño: de ondas lentas y
de movimientos oculares rápido (REM)
Durante
toda la noche la persona atravesara dos tipos de fases de sueño:
1. Sueño de ondas lentas: en esta clase
las ondas cerebrales son muy potentes y su frecuencia es muy lenta.
2. Sueño de movimientos oculares rápidos
(REM): los ojos experimentan unos movimientos rápidos pese al hecho de que la
persona todavía está dormida.
La
mayor parte del sueño de cada noche pertenece a la variedad de ondas lentas, es
el tipo de sueño profundo y reparador que la persona experimenta durante la
primera hora dormido después de haber estado despierto muchas horas, el sueño
REM se da en episodios que ocupan en torno al 25% del tiempo total en los
jóvenes, se repiten más o menos cada 90 min.
Sueño de ondas lentas
Este
sueño resulta sumamente reparador y va asociado a un descenso del tono vascular
periférico y de otras muchas funciones vegetativas del cuerpo. Aunque el sueño
de ondas lentas se llama a menudo “Sueño sin sueños” durante su transcurso hay
sueños y ocasiones hasta pesadillas, no suelen recordase porque tiene lugar la
consolidación de los sueños en la memoria.
Sueño
REM (sueño paradójico, sueño desincronizado)
Duran
de 5 a 30 min como promedio cada 90 min. Cuando la persona se encuentra muy
somnolienta, cada episodio de sueño REM es corto, e incluso puede faltar.
El sueño REM posee varias
características importantes:
1. Es una forma activa de sueño, está asociada normalmente con sueños y
movimientos musculares del cuerpo activos.
2. Cuesta más despertar a una persona
mediante estímulos sensitivos, la gente suele amanecer espontáneamente por la
mañana durante un episodio se sueño REM.
3. El tono muscular se encuentra
enormemente deprimido.
4. Las frecuencias cardiaca y respiratoria
se vuelven irregulares.
5. Existen movimientos musculares
irregulares.
6. El encéfalo se encuentra muy activo en
el sueño REM y el metabolismo cerebral global puede aumentar hasta un 20%. El electroencefalograma
(EEG) muestra un patrón de ondas cerebrales semejante al que aparece durante la
vigilia. Este tipo de sueño también se llama “Sueño Paradójico”.
El
sueño REM es un tipo de sueño en el que el encéfalo se encuentra bastante
activo.
Teorías
básicas sobre el sueño
Se piensa que el sueño está ocasionado
por un proceso inhibidor activo
Una
teoría sostenía que las áreas excitadoras de la parte superior del tronco del
encéfalo, el sistema reticular activador, simplemente acababan cansadas después
de que la persona estaba todo un día despierta, y como consecuencia quedaban
inactivas. Esta propuesta recibió el nombre de “Teoría pasiva del sueño”. Un
experimento varió esta idea hacia la creencia actual de que “El sueño está
ocasionado por un proceso inhibidor activo”. Parece existir algún centro situado
por debajo de un nivel medio de la protuberancia en el tronco del encéfalo que
hace falta aparentemente para generar sueño mediante la inhibición de otras
partes del encéfalo.
Centros
nerviosos, sustancias neurohumorales y mecanismos capaces de causar sueño:
posible función específica de la serotonina
La
estimulación de diversas zonas específicas del encéfalo puede producir un sueño
dotado de unas características próximas a las del sueño natural. Figuran las
siguientes:
1. La zona de estimulación para generar
un sueño casi natural más constante son los núcleos del rafe en la mitad
inferior de la protuberancia y en el bulbo raquídeo. Estos comprenden una
lámina fina de neuronas especiales situadas en la línea media. Las fibras
nerviosas se diseminan a nivel local y también ascienden hacia el tálamo, el
hipotálamo, al sistema límbico e incluso la neocorteza cerebral. Además otras
fibras descienden hacia la médula espinal, y acaban en las astas posteriores.
Muchas terminaciones nerviosas de las fibras procedentes de estas neuronas del
rafe segregan SEROTONINA, se ha supuesto que la serotonina es una sustancia
transmisora vinculada a la producción del sueño.
2. La estimulación de algunas zonas en el
núcleo del tracto solitario también puede generar sueño.
3. El sueño puede promoverse mediante la
estimulación de diversas regiones como las siguientes:
3.1 La porción rostral del hipotálamo,
sobre todo en el área supraquiasmática.
3.2 En ciertas circunstancias una zona en
los núcleos de proyección difusa del tálamo.
Las lesiones en los centros que
favorecen el sueño pueden ocasionar un estado de vigilia intensa
Las
lesiones aisladas en los núcleos del rafe conducen a un grado de vigilia
acusado. Esto también sucede con las lesiones bilaterales del área
supraquiasmática rostromedial en el hipotálamo anterior. A veces las lesiones
en el hipotálamo anterior pueden provocar tal estado de vigilia que el animal
acabe muriendo de agotamiento.
Otros posibles sustancias transmisoras
relacionadas con el sueño
El
péptido de muramilo, un compuesto de bajo peso molecular que se acumula en el
líquido cefalorraquídeo y en la orina de los animales a los que no se deja
dormir durante varios días. Otra sustancia que posee unos efectos semejantes
para provocar sueño es un nonapéptido aislado de la sangre de los animales
dormidos. Y todavía un tercer factor hipnótico, aún sin identificar se ha
aislado de los tejidos nerviosos del tronco del encéfalo en los animales a los
que se mantiene despierto durante días.
Posible causa del sueño REM
Los
fármacos que imitan la acción de la acetilcolina incrementan la aparición de
este sueño. Se ha propuesto que las neuronas grandes secretoras de acetilcolina
situadas en la formación reticular de la parte superior del tronco del encéfalo
tendrían la capacidad de activar muchas porciones del encéfalo a través de sus
amplias fibras eferentes.
Ciclo de sueño y vigilia
Cuando
los centros del sueño no están activos, los núcleos reticulares activadores del
mesencéfalo y la parte superior de la protuberancia se encuentran liberados de
su inhibición, lo que les permite una activación espontánea. Esto excita a la
corteza cerebral y al sistema nervioso periférico, los cuales devuelven
numerosas señales de retroalimentación positiva. Por tanto, una vez que
comienza la vigilia, su tendencia la lleva a mantenerse por sí sola. A
continuación se supone que hasta las propias neuronas del sistema activador
acaban por fatigarse. Por consiguiente, el ciclo de retroalimentación positiva
decae y se ve relevado por los efectos hipnóticos a cargo de los centros del
sueño.
Los
efectos fisiológicos del sueño todavía no se conocen bien
Después
de la privación total suele producirse un período de “puesta al día” o
“rebote”, tras la privación selectiva del sueño REM o de ondas lentas, se
produce también un rebote selectivo de estas fases específicas del sueño. Una
ligera restricción del sueño durante unos días puede deteriorar el rendimiento
cognitivo y físico, la productividad general y la salud de una persona. La
función esencial del sueño en la homeostasis.
El
sueño produce dos tipos principales de acciones fisiológicas: en primer lugar,
efectos sobre el propio sistema nervioso y, en segundo lugar, efectos sobre
otros sistemas funcionales del cuerpo, la falta de sueño afecta a las funciones
del sistema nervioso central. La vigilia prolongada suele asociarse a una
disfunción progresiva de los procesos mentales y en ocasiones da lugar incluso
a comportamientos anormales.
Todos
estamos familiarizados con la mayor torpeza de pensamiento que aparece hacia el
final de un período de vigilia prolongado, pero, además, una persona puede
volverse irritable o incluso adquirir rasgos psicóticos después de verse
forzada a mantener este estado. Podemos suponer que el sueño restablece por
múltiples vías los niveles oportunos de actividad cerebral y el equilibrio
normal entre las diversas funciones del sistema nervioso central.
Se
ha postulado que el sueño sirve para muchas funciones, como son:
1. La madurez nerviosa
2. La facilitación del aprendizaje o la
memoria
3. La cognición
4. La conservación de energía metabólica
“El
valor principal del sueño consiste en restablecer los equilibrios naturales
entre los centros neuronales”, no obstante las funciones fisiológicas
específicas del sueño siguen siendo un misterio y constituyen el tema de muchas
investigaciones.
Ondas
Cerebrales
Los
registros eléctricos recogidos en la superficie cerebral o incluso en la
superficie de la cabeza ponen de manifiesto que existe una actividad eléctrica
constante en el encéfalo. La intensidad como los patrones de esta variable
vienen determinados por el grado de excitación que presentan sus diversos
componentes como consecuencia del sueño, la vigilia o enfermedades cerebrales
como la epilepsia o incluso las psicosis. Las ondulaciones se llaman ondas
cerebrales, y el registro recibe el nombre de EEG (electroencefalograma).
La intensidad
de las ondas cerebrales obtenidas en la superficie del cuero cabelludo varía de
0 a 200 mm, y su
frecuencia oscila desde una vez cada varios segundos hasta 50 o más por
segundo.
Gran
parte del tiempo las ondas cerebrales son irregulares y no pueden percibirse
ningún patrón específico en el EEG.
En
las personas sanas la mayoría de las ondas del EEG pueden clasificarse como
ondas a b u
y d.
Las
ondas a son ondas rítmicas, con una
frecuencia entre 8 y 13 ciclos por segundo, y que están presentes en los
adultos normales mientras permanecen despiertos y en un estado de reposo
tranquilo en su actividad cerebral, intensidad en la región occipital, pueden recogerse
en las regiones parietal y frontal del cuero cabelludo. Estas ondas desaparecen
durante el sueño profundo.
Las
ondas b presentan unas frecuencias superiores
a 14 ciclos por segundo y llegan hasta los 80. Se registran en las regiones
parietal y frontal.
Las ondas u tienen unas frecuencias entre 4 y 7
ciclos por segundo. Aparecen en los niños en las regiones parietal y temporal,
pero también en algunos adultos ante situaciones de estrés emocional,
especialmente en desánimo y de frustración. Las ondas q están presentes en muchos trastornos
nerviosos, con frecuencia en los estados degenerativos cerebrales.
Las
ondas d engloban
todas las ondas del EEG con frecuencias menores a 3.5 ciclos por segundo y a
menudo poseen voltajes del doble al cuádruple que la mayor parte de los demás
tipos de ondas cerebrales. Se dan a lo largo del sueño muy profundo, en la
lactancia y en las enfermedades orgánicas serias del cerebro, las ondas d pueden estar presentes estrictamente
en la corteza de forma independiente a las actividades de las regiones
inferiores del encéfalo.
Origen
de las ondas cerebrales
La
descarga de una sola neurona o de una sola fibra nerviosa en el encéfalo nunca
puede registrarse desde la superficie de la cabeza. Deben disparar
sincrónicamente muchos miles o incluso millones de neuronas o de fibras; sólo
entonces se sumará una cantidad suficiente de potenciales procedentes de las
neuronas o de las fibras aisladas, la intensidad de las ondas cerebrales
obtenidas en el cuero cabelludo viene determinada sobre todo por el número de
neuronas y de fibras que disparan en sincronía entre sí, las señales nerviosas
potentes asincrónicas muchas veces se anulan mutuamente en las ondas cerebrales
recogidas al final debido a su polaridad opuesta.
Origen de las ondas a:no aparecerán en la corteza cerebral
si no existen sus conexiones con el tálamo, la estimulación de la capa
inespecífica formada por el núcleo reticular que rodea al tálamo o de los
núcleos difusos profundos en su interior a menudo produce ondas eléctricas en
el sistema talamocortical a una frecuencia entre 8 y 13 por segundo, se cree
que estas ondas derivan de la oscilación de retroalimentación espontánea
existente en este sistema talamocortical difuso.
Origen de las ondas d: la sección transversal de los haces
de fibras procedentes del tálamo hacia la corteza cerebral, que bloquea la
activación talámica de esta estructura y elimina así las ondas a. Las ondas d también aparecen durante el sueño
profundo de ondas lentas; esto indica que en ese momento la corteza queda
básicamente liberada de las influencias activadoras que ejercen el tálamo y
otros centros inferiores.
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