Neurociencias II

SUEÑO Y VIGILIA.

El sueño es considerado como la suspensión normal de la conciencia, este estado peculiar no es resultado de una simple disminución de la actividad encefálica; por ejemplo, en el sueño REM (Movimientos oculares rápidos), el encéfalo se encuentra casi tan activo como cuando la persona esta despierta.

El sueño es una serie de estados encefálicos controlados con precisión, cuya secuencia está gobernada por un grupo de núcleos del tronco del encéfalo que se proyectan ampliamente en todo el encéfalo y la médula espinal. Desde una perspectiva de la conservación de energía, una función del sueño es recuperar los niveles encefálicos de glucógeno, que caen durante las horas de vigilia.

En los seres humanos la falta de sueño conduce a un deterioro de la memoria y a una reducción de las capacidades cognitivas y, si la privación persiste, a oscilaciones del estado de ánimo y a menudo alucinaciones. Los pacientes con la enfermedad genética denominada insomnio familiar fatal, mueren semanas después del inicio. La enfermedad se caracteriza por alucinaciones, crisis comiciales, pérdida del control motor e incapacidad por entrar en un estado de sueño profundo.

CICLO CIRCADIANO DE SUEÑO Y VIGILIA.

El sueño humano se desarrolla con periodicidad circadiana (circa=alrededor, día=día).

Los seres humanos tienen un “reloj” interno que opera incluso en ausencia de información externa acerca de la hora del día; bajo estas condiciones, se afirma que el reloj es de “libre corrida”.

Se presume que los ritmos circadianos se desarrollan para mantener periodos apropiados de sueño y vigilia y para controlar otros ritmos diarios a pesar de la cantidad variable de luz diurna y oscuridad en diferentes estaciones y distintos lugares del planeta. Para sincronizar los procesos fisiológicos con el ciclo día-noche (fotoentrenamiento), el reloj biológico debe detectar las disminuciones en la cantidad de luz a medida que se aproxima la noche. No es sorprendente que los receptores que sensan estos cambios de luz se encuentren en la capa nuclear externa de la retina, estas células se ubican en el interior de la capa de células ganglionares de la retina de primates y ratones.

Esta clase especial de células ganglionares contiene un fotopigmento nuevo llamado melanopsina, que la luz despolariza. Evidentemente la función de estos fotoreceptores distintivos es codificar la iluminación del ambiente y regular el reloj biológico. Esta regulación se logra por medio de axones que se encuentran en el tracto retinohipotalámico, que se proyecta hacia el núcleo supraquiasmático (NSC) del hipotálamo anterior, sitio de control circadiano de las funciones homeostáticas.

La activación del NSC evoca respuestas en las neuronas cuyos axones hacen sinapsis primero en el núcleo paraventricular del hipotálamo y descienden hasta las neuronas simpáticas preganglionares en la zona intermedio lateral en las astas laterales de la medula espinal torácica. Estas neuronas preganglionares modulan las neuronas de los ganglios cervicales superiores cuyos axones pos ganglionares se proyectan hacia la glándula pineal en la línea media cerca del tálamo dorsal.

La glándula pineal sintetiza la neurohormona promotora del sueño melatonina a partir del triptófano, y la secreta melatonina en el torrente sanguíneo donde modula los círculos del tronco del encéfalo que terminan por gobernar el ciclo sueño-vigilia. La síntesis de melatonina aumenta a medid que disminuye la luz en el medio ambiente. En los ancianos la glándula pineal produce menos melatonina, lo que tal vez explica por qué los ancianos duermen menos.

ESTADIOS DE SUEÑO.

Durante siglos (hasta la década de 1950) el sueño fue considerado un fenómeno simplemente reparador. Nathaniel Kleitman y Eugene Aserinsky demostraron que en realidad el sueño comprende diferentes estadios que se desarrollan en una secuencia característica.

• Estadio I: Es un estado de somnolencia, la transición entre la vigilia y el sueño.

• Estadio II: Sueño leve, se caracteriza por una disminución mayor de la frecuencia de las ondas EEG y un aumento de su amplitud, junto con los grupos de puntas intermitentes de alta frecuencia denominados husos de sueños, los cuales son descargas periódicas de actividad aproximadamente a 10-12 Hz que duran 1-2 segundos y surgen como resultado de las interacciones entre las neuronas talámicas y corticales.

• Estadio III: Representa el sueño moderado profundo, la cantidad de husos disminuye, mientras que la amplitud de la actividad del EEG aumenta aún más y la frecuencia sigue cayendo.

• Estadio IV: Nivel más profundo de sueño, también conocido como sueño de ondas lentas, la actividad EEG predominante consiste en fluctuaciones de alta amplitud y frecuencia muy baja (0,5-2 Hz) denominadas ondas delta. Toda la secuencia desde la somnolencia hasta el sueño en estadio IV profundo suele tardar una hora.

Estos cuatro estadios se denominan sueño sin movimientos oculares rápidos (No- REM) y su característica más sobresaliente es el sueño de ondas lentas (estadio IV), se lo considera el estadio más profundo del sueño.

Sin embargo, luego de un periodo de sueño de ondas lentas, los registros EEG muestran que los estadios del sueño se invierten, y se ingresa en un estadio muy diferente denominado sueño con movimientos oculares rápidos.

CAMBIOS FISIOLÓGICOS EN LOS ESTADIOS DEL SUEÑO.

Los periodos de sueño no-REM se caracterizan por momentos oculares lentos de rotación y por disminución de tono muscular, los movimientos corporales, la frecuencia cardíaca, la respiración, la presión arterial, el índice metabólico y la temperatura.

Los periodos REM se acompañan por aumento de la presión arterial, la frecuencia cardiaca y el metabolismo hasta niveles casi tan altos como los observados en el estado de vigilia, también se caracteriza por movimientos oculares rápidos y balísticos, constricción pupilar, parálisis de muchos grupos musculares grandes y por la contradicción de los músculos más pequeños en los dedos de los manos y pies, y el oído medio, también una erección peniana espontánea.

El sueño REM se caracteriza por actividad onírica, que implica un tipo de alucinaciones visuales, caracterizadas a menudo por un aumento de la emoción y la falta de autorreflexión y control volitivo.

La parálisis física relativa que se produce durante el sueño REM surge de un aumento de la actividad en las neuronas GABAérgicas de la formación reticular pontina que se proyectan hacia las neuronas inhibidoras que hacen sinapsis por su parte con las neuronas motoras inferiores de la médula espinal. El sueño no-REM se caracteriza por un encéfalo inactivo

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