Dormir: fases y funciones del sueño

En primer lugar, debo reseñar que dedicaré varias entradas al tema de la conducta de dormir y del sueño, por lo que en esta me centraré en las fases y funciones del mismos desde un punto de vista general.

Como breve introducción: las personas pasamos un tercio de nuestra vida durmiendo, y en épocas y culturas anteriores a la luz eléctrica, todavía se dedicaba más tiempo a dormir. Los sueños han sido fruto de gran atención por parte de la humanidad por su carácter mágico y supersticioso, mientras que a la propia conducta de dormir se le ha dedicado menos interés. 

FASES DEL SUEÑO

Las fases del sueño se dividen en función de cierto parámetros electrofisiológicos: la medida de los movimientos oculares (electrooculograma), el tono muscular, la respiración, las pulsaciones... El más utilizado ha sido el criterio electroencefalográfico, que consiste en  medir las señales de la actividad eléctrica cerebral -pero que no comentaré por no abrumar a la gente con tecnicismos-. Así, diferenciamos una serie de fases del sueño que se suelen dividir en 4 o 5 dependiendo de los autores:

-La fase I es la transición entre la vigilia y el suelo, la somnolencia o adomercimiento. Podemos percibir la mayoría de los estímulos que ocurren a nuestro alrededor (táctiles y auditivos), y la personas puede responder a estos estímulos con respuestas verbales. Los movimientos oculares son muy lentos y el tono muscular disminuye.

-La fase II, llamada "sueño ligero", supone un estado de relajación más profundo. El sistema nervioso bloquea las vías de acceso de información sensorial, el tono muscular es menor que en la fase anterior y ya no hay movimientos oculares. El sueño es parcialmente reparador, porque hay una desconexión con el entorno, pero no la suficiente como para descansar por completo.

-La fase III es una fase de sueño esencial para que la persona descanse objetiva y subjetivamente. El bloqueo sensorial aumenta, tampoco hay movimientos oculares y el tono muscular es aún más reducido. Dado que existe una mayor profundidad de sueño, si despertamos en esta fase, estaremos desorientados y confusos.

-La fase IV se caracteriza por una mayor profundidad del sueño, y es esencial para la reparación física y psíquica del organismo. No hay movimientos oculares, el tono muscular es muy reducido, y la persona puede dar vueltas en la cama, cambiarse de postura, etc. En esta fase, como en la anterior -aunque de forma más intensa-, si la persona se despierta se encontrará desorientada y confusa. Los déficits en las fases III y IV del sueño ocasionan somnolencia diurna y sonambulismo. 

-La fase de sueño MOR -de movimientos oculares rápidos- (REM en inglés) se asemeja a una situación casi de vigilia -es por eso que también se le llama "sueño paradójico", donde los movimientos oculares son rápidos, la respiración se acelera y se vuelve irregular y el ritmo cardíaco aumenta. El tono muscular es nulo (atonía muscular).

Estas fases se van repitiendo a lo largo de todo el período de sueño, y se considera que esta repetición tiene lugar de cuatro a cinco veces a lo largo de la noche. Las primeras 4 fases (algunos autores las dividen en 3) serían las que corresponden al llamado sueño NREM (no REM, porque no hay movimientos oculares rápidos), y la última fase, la fase REM. En total y por término medio, se estima que una persona adulta pasa 6 horas en fase de sueño NREM y 2 horas en la fase REM a lo largo de la noche. 

DIFERENCIAS ENTRE LAS FASES DEL SUEÑO REM Y NREM

En la fase de sueño lento (NREM), la actividad del sistema nervioso autónomo está ligado a la rama parasimpática -por ello los variables fisiológicas como la tasa cardíaca, la actividad muscular esquelética o la temperatura corporal disminuyen-, con movimientos oculares lentos o nulos y tono muscular moderado. El sueño SIEMPRE comienza en esta fase, salvo que se padezca de algún trastorno como la narcolepsia; es decir, nunca pasamos de la vigilia a directamente un estado REM, aunque sí que podemos despertar en cualquier fase del sueño, sea REM o NREM.  En esta fase el cerebro gasta menos energía porque el metabolismo cerebral disminuye.

Además, en esta fase tienen lugares ensoñaciones o sueños de un tipo más bien conceptual o racional, y suelen ser cortas.

En la fase de sueño paradójico (REM) , no hay tono muscular -solo la necesaria para respirar y mover los ojos-, y es posible la secreción vaginal en las mujeres y la erección del pene en los hombres, aunque no tengan sueños de contenido erótico. Los niños pasan un 50% del tiempo en esta fase, mientras que los adultos un 25% y los mayores solo un 15%. En esta fase, el metabolismo cerebral aumenta hasta alcanzar niveles parecidos a los de la vigilia, y se pueden dar breves sacudidas en las piernas, cuya función, al menos en la infancia, se asocia a un correcto desarrollo motor. 

Los sueños en esta fase suelen ser perceptuales y emocionales, cada vez más intensos -de los sueños dedicaré una entrada posterior-. 

La gente despierta en la fase de sueño REM refieren estar soñando entre el 80% y el 95% de las veces, y se calcula que por las noches se dedica alrededor de 1 hora y media a soñar, aunque es frecuente que no se recuerde nada o casi nada al despertar, sobre todo si se hace desde una fase de sueño NREM .

Sólo se ha encontrado en el reino animal que los mamíferos y las aves experimentan fases de sueño REM, y sobre todo los mamíferos altriciales -que son los que nacen inmaduros y necesitan tiempo y cuidados para desarrollarse- ocupan más tiempo en la fase REM que los mamíferos que nacen más desarrollados. Los cetáceos -ballenas y delfines-, que son mamíferos que pasan toda su vida en el agua y casi todo el rato moviéndose, no muestran alternancia típica entre sueño REM y NREM, y en su lugar, muestran solo sueño NREM en un solo hemisferio cerebral que se va alternando, mientras mantienen cerrado el ojo del otro lado, y raramente experimentan este tipo de sueño en los dos hemisferios a la vez. 

¿POR QUÉ SE TIENE SUEÑO Y PARA QUÉ SE DUERME?

La función del sueño, de la que no existe una explicación aceptada por la generalidad de la comunidad científica, es uno de los grandes misterios de la biología. Existen variantes de los distintos estados de dormancia observados en el reino animal, como la hibernación, que comparte con el sueño el estado de inmovilidad y la escasa respuesta sensorial y motora, pero se diferencia de esta en que es posible pasar al estado de vigilia en pocos segundos, por lo que rápidamente reversible. 

El sueño se habría originado así en alguna especie ancestral, habría evolucionado y habría sido adaptativo para las especies actuales, pues permite optimizar la distribución del comportamiento y llevar a cabo las actividades de exploración, alimentación y reproducción, necesarias para la superviviencia y e inactivos de peligros durante el resto del tiempo. Esto permitiría además ahorrar energía.

En la actualidad existen algunas hipótesis interesantes que intentan explicar las funciones de reparación o de mantenimiento del funcionamiento normal del cerebro que no podrían realizarse en el estado de vigilia sin la existencia de la fase del sueño, pero que no voy a comentar por sus excesivas nomenclaturas fisiológicas y biológicas. Estas dos hipótesis suponen que el sueño es un proceso restaurativo del funcionamiento normal del cerebro y tratan de explicar los procesos cerebrales que se llevan a cabo mientras se duerme -ambas son especulativas-, llamadas "la hipótesis de la homeostasis sináptica" y "la hipótesis del drenaje glinfático durante el sueño". 

Además del método comparativo de las formas de dormir en diferentes especies animales, otra forma de investigar en el laboratorio las funciones fundamentales  del sueño consiste en impedir dormir a ratas u otros animales de experimentación, o humanos que aceptan voluntariamente participar en estados de privación y/o reducción del tiempo de dormir -esto lo comentaré en entradas posteriores-. 

EL MODELO DE DOS PROCESOS DE REGULACIÓN DEL SUEÑO

Aunque los científicos no están de acuerdo de para qué surgió el sueño ni conocen los detalles del mismo, existen ideas generales en las que la comunidad científica coincide: el sueño obliga a los animales a permanecer a salvo de peligros, ahorrando energía. Existe así un enfoque que describe la regulación del ciclo sueño-vigilia, denominado "modelo de dos procesos", que sostiene que la propensión a dormir es el resultado de la interacción de un proceso homeostático que impulsaría el sueño dependiendo del tiempo que se ha transcurrido en vigilia -por lo que la somnolencia aumenta en función del tiempo pasado en vigilia y disminuye en función del tiempo pasado durmiendo-, y de un proceso circadiano, que impulsaría a la vigilia o facilitaría el sueño dependiendo de la hora del día -regulando así el sueño, por el cual la somnolencia aumenta por la noche y disminuye por el día en los animales diurnos y al revés en los animales nocturnos-. 

El proceso homeostático supone que durante las horas de vigilia se produce un desequilibrio en el cerebro que se repararía durmiendo, y el proceso circadiano supone que algún centro cerebral, capaz de medir el tiempo, gobierna el ciclo diario de sueño y vigilia. Conforme avanza el día, el proceso homeostático está en niveles bajos, pero conforme este avanza, el nivel se eleva por la acumulación de horas sin dormir; finalmente, durante la noche, el proceso circadiano impulsa al sueño.

Por lo tanto, este modelo sugiere que el sueño tiene dos funciones: la relacionada con el proceso homeostático, que sería recuperarse del desgaste producido durante las horas de vigilia, y el relacionado con el proceso circadiano, que impulsaría la vigilia necesaria para realizar actividades orientadas a la supervivencia y a la reproducción, dejando otro período para el sueño y descanso. 

El proceso homestático explicaría el rebote del sueño o por qué del incremento de horas durmiendo tras estas una o varias noches sin dormir, o la falta de sueño por la noche cuando se ha echado una siesta por la tarde, y el proceso circadiano explicaría el aumento de la alerta en las primeras horas de la mañana incluso al pasar la noche en vela, o las alteraciones por los cambios de turno de trabajo o el jet lag de los viajes en avión, sobre todo cuando se viaja hacia el este -ya que se adelanta la fase del ciclo-. 

Otras circunstancias también influyen en la regulación del sueño, como las necesidades o impulsos motivacionales -hambre, sed, reproducción o las migraciones-, las condiciones del ambiente -la luminosidad, el ruido, la temperatura o los estímulos sociales- o los factores estresantes. 

Para terminar, quiero destacar otro dato, y es que el patrón de sueño consistente en un solo bloque de sueño nocturno de 7/8 horas seguidas, habitual en las sociedades industriales modernas, no tiene por qué ser el de la especie humana en general.  Se han descrito patrones de sueño-vigilia en otras sociedades como la de cazadores recolectores en las que la ausencia de horarios rígidos y el modo nómada de vida se asocian a ciclos de sueño-vigilia fluidos y dependientes. En Europa, desde la antigüedad clásica hasta la época preindustrial, el sueño solía dividirse en dos períodos de cuatro o cinco horas cada uno, denominados primer y segundo sueño, separado por un período de unas horas dedicado a distintas actividades. 

Como último dato, en las latitudes tropicales se dedica a dormir un tiempo ligeramente inferior al dedicado en las sociedades industriales modernas, y es que la temperatura del ambiente es el principal factor que regula el ritmo y duración del sueño, ya que duermen cuando la temperatura desciende por la noche.

Entradas relacionadas:
-Pesadillas: causas, utilidades, tratamientos...

Fuentes:

-Manual de Psicología Fisiológica de la UNED.

-Manual de Psicología de la Motivación de la UNED.