¿Por qué dormimos cuando dormimos?

No todos los seres vivos duermen por la noche. Los animales nocturnos, como por ejemplo las ratas, duermen la mayor parte del día y permanecen despiertos durante la noche. Estos animales poseen una serie de características anatómicas y fisiológicas genéticamente diseñadas para desenvolverse en la oscuridad. En el ejemplo de las ratas, las vibrisas (bigotes) les ayudan a encontrar el camino en sus desplazamientos nocturnos. En el caso de los animales diurnos, su configuración genética les limita durante la noche. En el ser humano hay una serie de hormonas, como la melatonina, que dejan de producirse con la aparición de la luz solar. Esta hormona ayuda a mantener el sueño durante 8 ó 10 horas, activa los procesos de síntesis de proteínas y de recambio celular, y estimula la producción de endorfinas. Por otra parte, nuestros órganos sensoriales, como por ejemplo el ojo, están diseñados para adaptarse a las condiciones de luz diurna.

La necesidad de adaptación al cambio entre luz y oscuridad del entorno, ha llevado al desarrollo de una variedad de ritmos circadianos (Circadiano: que dura aproximadamente un día). La mayoría de las especies presentan un ciclo circadiano regular de vigilia-sueño. Pero, ¿qué son los ritmos circadianos? Son ciclos biológicos de 24 horas que se observan en los humanos y en muchas otras especies. Mantienen su programa de 24 horas mediante claves que proporciona el ambiente, la más importante en mamíferos es el ciclo diario de luz y oscuridad. Por ejemplo, la temperatura corporal varía en forma rítmica en un ciclo diario, alcanzando en general su máximo nivel por la tarde y llegando a su nivel más bajo por la noche.

Los ritmos circadianos preparan para dormirse más fácilmente en determinado momento del día. El momento óptimo varía de una persona a otra según su programa de actividades, pero cada uno tiene quizá una hora “ideal” para acostarse. Ésta parece favorecer un sueño nocturno de mayor calidad.

Los ciclos circadianos de vigilia-sueño persisten en ausencia de señales temporales procedentes del ambiente, lo cual indica que los sistemas fisiológicos que regulan el sueño están controlados por un mecanismo de sincronización interno, el reloj circadiano. ¿Dónde se localiza este reloj? Richter descubrió en 1967 que las lesiones extensas del hipotálamo medial alteran los ciclos circadianos de ingesta de comida, bebida y de actividad en ratas. Se vio que las lesiones específicas de los núcleos supraquiasmáticos (NSQ) del hipotálamo medial alteraban diversos ciclos circadianos, incluyendo los ciclos de vigilia-sueño. Las lesiones del NSQ eliminan la periodicidad circadiana. Aunque los núcleos supraquiasmáticos son el principal reloj circadiano en mamíferos, no son el único.

Existen así mismo estructuras cerebrales como el tálamo, el hipotálamo y el tronco cerebral que controlan el ciclo de sueño-vigilia. Estudios llevados a cabo con gatos, han demostrado que la estimulación eléctrica del tálamo inicia la conducta del sueño en estos animales. Durante la estimulación, dan vueltas al lugar escogido para dormir, se desperezan y estiran las patas antes de enroscarse y conciliar el sueño. Otros estudios han demostrado que es posible despertar a un animal dormido mediante la estimulación eléctrica de una región del tronco cerebral conocida como formación reticular ascendente. Esta observación sugirió que el sueño es controlado, como mínimo en parte, por la actividad del tronco cerebral.

Las neuronas serotoninérgicas se identifican en una serie de núcleos denominados núcleos del rafe, que están diseminados a lo largo de la región ventral del tronco cerebral. Si se induce una depleción de serotonina de estas neuronas, el animal afectado será incapaz de dormir. Puede restaurarse el sueño si se le administra 5-hidroxitriptófano (precursor de la serotonina). Las neuronas noradrenérgicas se localizan en el locus coeruleus, que se extiende por debajo del cerebelo. Si se induce una depleción de noradrenalina de estas neuronas mediante la administración de un inhibidor metabólico, los animales afectados serán capaces de iniciar un sueño de ondas lentas pero su sueño carecerá de episodios REM normales.

Una explicación simplificada de estos resultados es que la actividad de las neuronas serotoninérgicas inicia el sueño reduciendo la actividad de la formación reticular del tronco cerebral. Esto da lugar a una disminución de la actividad cortical y, como consecuencia, induce el sueño. La actividad posterior en las neuronas noradrenérgicas produce episodios REM.

Todo lo dicho sería una parte de la respuesta a la pregunta que encabeza este escrito. A día de hoy aún queda mucho por descifrar en lo tocante a eso que dedicamos más de 175.000 horas a lo largo de la vida.