¿Por qué debemos dormir?

Tanto el sueño como la vigilia son estados cerebrales. La función del sueño, en realidad no es un estado pasivo o de privación de vigilia, si no un estado activo durante el cual se realizan funciones corporales imprescindibles y actividades mentales transcendentales para un buen equilibrio físico y psicológico.

Mientras soñamos se producen en nosotros cambios bioquímicos, hormonales, metabólicos y térmicos necesarios para el buen funcionamiento del organismo durante la jornada.

Cuando vamos a dormir, lo primero que hacemos es relajar el cuerpo, ralentizar la respiración y cerrar los ojos, estamos en estado de somnolencia y nuestra actividad cerebral es ahora más lenta que durante la vigilia. Tras unos minutos, normalmente entramos en la primera fase del periodo NMOR (de no movimientos oculares) o NREM en inglés. En esta fase las ondas cerebrales se ralentizan y alcanzamos el llamado sueño ligero. Posteriormente nos sumimos en la fase II del NMOR, similar a la fase I, pero con presencia de ‘complejos K’ (ondas lentas bifásicas de alto voltaje, caracterizadas por una descarga lenta, negativa, de amplitud elevada y de una deflexión positiva en encefalograma) y de ‘husos de sueño’ (ondulaciones crecientes-decrecientes del EEG del sueño, de entre 12 y 16 ciclos por segundo). Su duración es de entre 0,5 y 1,5 segundos.

A continuación, las fases III y IV del periodo NMOR, constituyen el llamado sueño de ondas lentas (SOL), también llamado sueño delta o sueño profundo, caracterizado por actividad delta de amplitud elevada, en las que los husos del sueño pueden persistir, y sigue sin haber actividad ocular.

Tras el periodo NMOR nos sumimos en una nueva situación fisiológica, el periodo MOR (movimientos oculares rápidos) o REM (Rapid Eye Movement), conocido también como sueño paradójico, sueño desincronizado, o sueño “D”. Se caracteriza por electroencefalograma de baja amplitud y de frecuencia mixta, similar al de la fase 1 del NMOR. En él se producen brotes de actividad más lenta (de 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 movimientos oculares rápidos, similares a las que se observan cuando la persona permanece despierta y con los ojos abiertos. Aunque la actividad del EMG permanece ausente, y existe un reflejo de la atonía muscular completa de la parálisis motora descendente característica de este estado. Durante este periodo tienen lugar los sueños.

Durante la primera mitad de la noche, solemos pasar más tiempo sumidos en el sueño profundo de las fases III y IV del periodo NMOR. En la segunda mitad predomina el sueño REM.

Es importante permanecer el tiempo suficiente en cada una de las fases de sueño, ya que cada fase proporciona  restauración física o mental. Es decir, cada fase tiene una función específica para el correcto funcionamiento del organismo durante el día.

Las funciones del sueño continúan siendo un enigma biológico. Con la invención del electroencefalograma y de los estudios de privación del sueño se han postulado diferentes teorías que pueden ser complementarias.

1.- Teoría adaptativa. La más antigua. Sugiere que el hecho de que durmamos de noche y permanezcamos inactivos, nos mantuvo alejados del peligro de los depredadores y nos facilitó la supervivencia en el pasado.

2- Teoría de la restauración y la recuperación. El sueño nos sirve para restablecer procesos bioquímicos y psicológicos que se han ido degradando durante la vigilia previa. Así es que durmiendo restauramos funciones importantes, como la reparación de tejidos, la síntesis de proteínas, el crecimiento muscular, etc. Gracias a estos mecanismos se mejora la función cognitiva, además de combatir el cansancio neurológico. Estudios de privación total del sueño en animales demuestran que en pocas semanas pierden toda la capacidad inmunológica y mueren.

3.- Teoría de la conservación de energía. Postula que: al dormir desciende la temperatura corporal y, por tanto, las necesidades calóricas. El sueño supone una reducción del gasto energético en el momento del día en el que es más difícil encontrar comida. No obstante el ahorro de energía que se consigue con ocho horas de sueño, unas 120 calorías, no sea suficiente para explicar el por qué prevaleció el sueño en la selección natural.

4.- Plasticidad cerebral. Afirma que el sueño se correlaciona con cambios en la organización y la estructura cerebral. El sueño es imprescindible en los niños, que necesitan un desarrollo cerebral muy importante. Los bebés deben dormir trece o catorce horas diarias, y más de la mitad de este tiempo corresponde a sueños REM (la privación de esta fase de sueño afecta a la capacidad para consolidar el aprendizaje o desarrollar diferentes tareas).

La mayoría de investigadores coinciden en que el sueño tiene una función vital, casi con toda seguridad, relacionada con la integridad neuronal y la remodelación de las conexiones sinápticas.

Gracias a la investigación realizada en los últimos cincuenta años, se han conocido algunas funciones esenciales y específicas en relación a las diferentes fases de sueño. Al sueño de ondas lentas se le han atribuido funciones anabólicas, de mantenimiento y de recuperación de sustancias endógenas. También se le atribuye la función de síntesis de la hormona del crecimiento (principalmente durante los primeros años de desarrollo y durante la infancia) y funciones inmunológicas. El sueño REM en cambio parece estar más implicado en el aprendizaje y la memoria.

La privación del sueño REM dificulta el recuerdo del aprendizaje del día anterior e incluso la capacidad de aprendizaje del día siguiente. Igualmente determinadas situaciones de aprendizaje, o que requieren mayor dosis de atención, especialmente aquellas en las que se consolidan conocimientos nuevos y situaciones emocionalmente importantes, generan un incremento de la proporción de sueño REM.

En un adulto sano, el sueño nocturno de unas 8 horas de duración, se organiza en 4 ó 5 ciclos completos de unos 90-120 minutos cada uno, durante los cuales se pasa de la vigilia a la somnolencia (30% del tiempo), de allí al sueño lento (durante un 45%),  y finalmente al sueño REM (un 25% del tiempo total).

La privación del sueño REM en un momento crítico del desarrollo produce cambios que perduran en la función cerebral e inhibe la respuesta de crecimiento del cerebro a la estimulación ambiental en etapas posteriores. El dormir es indispensable. Todos los animales duermen, y si no lo hacen mueren. El sueño es necesario para que el cerebro realice actividades que no puede realizar durante la vigilia.

Consumimos casi un tercio de la duración de nuestras vidas durmiendo. Todas las aves y mamíferos necesitan dormir y si no duermen acabarán muriendo. Curiosamente los mamíferos pequeños duermen más que los grandes. Un murciélago suele dormir 20 horas al día, una ardilla unas quince, pero una vaca o un elefante en cambio duerme sólo cuatro horas. Las jirafas sólo duermen dos horas, y los felinos pasan la mayor parte del día durmiendo (exceptuando a gatos, tigres y leones).

Craig Heller, de la Universidad de Stanford, cree que el sueño es necesario porque las células cerebrales necesitan tiempo para recargarse de energía. El tejido cerebral es metabólicamente muy activo y tiene un alto gasto calórico, su única fuente de energía es la glucosa que le aporta la sangre, y la célula nerviosa no tiene como acumularla. Según Heller, durante el sueño, las células neuronales procesan la glucosa y almacenan la energía en forma de ATP. Este proceso se realizaría precisamente durante los ciclos de sueño REM.

Otros investigadores, como Clarlyle Smith y sus colaboradores, de la Universidad de Trent en Peterborough, creen que la necesidad del sueño está en relación directa con la memoria. Durante los estados de vigilia captamos continuamente  sucesos, nuestros cerebros criban estas experiencias reteniendo sólo las más importantes en la memoria de largo plazo localizada en el hipocampo. Ese proceso de selección o criba es el que se realizaría durante el sueño. Especialmente durante el sueño REM.

Algunos otros sin embargo, como el ínclito James Kreuger, fisiólogo de la Universidad de Tennesse en Memphis, creen que el sueño sirve para que las neuronas ensayen nueva conexiones sinápticas y reafirmen las que menos se usan. Según Kreuger las conexiones sinápticas de las neuronas son extremadamente plásticas y, si no se usan, pueden llegar a anularse.

Julio Tononi, neurocientista del lnstituto de Neurociencia de San Diego, está investigando cómo se expresan los genes en las neuronas. Cada neurona expresa normalmente entre 5 mil y 10 mil genes. Él cree que la única forma de poder entender el por qué del sueño, es averiguando la función de cada uno de esos genes y estableciendo las diferencias en la expresión durante el sueño y los periodos de vigilia.

Los delfines, ciertas clases de ballenas y algunas focas, duermen primero con el hemisferio cerebral derecho y luego lo hacen con el izquierdo. 

O sea, que mientras descansan están medio despiertos, o medio dormidos, según se mire. 

Durante el sueño deben mantenerse en ese estado intermedio de duerme vela, para mantener activo su aparato respiratorio. 

Estos animales dejan de respirar cuando se les administran drogas que, afectando simultáneamente a los dos hemisferios cerebrales, les obligan a dormir profundamente.