El sueño es ese estado caracterizado por una actividad reducida, en el que disminuye nuestra respuesta a los estímulos externos y que, en los humanos, se asocia normalmente con el hecho de acostarse y cerrar los ojos. Pero no todo el sueño es igual y no se trata de un estado de inactividad total como se creía antaño.

Gracias a patrones específicos de actividad eléctrica del cerebro, medidos mediante electroencefalograma, y al movimiento de los ojos, se pueden definir dos fases principales de sueño:

la fase de movimientos oculares rápidos (sueño MOR, o REM por sus siglas en inglés) y la fase sin movimientos oculares rápidos (sueño no MOR; NMOR o NREM en inglés).Durante la fase REM aumenta la actividad de las neuronas –es en esta fase cuando tienen lugar los sueños– y el cerebro puede estar más activo incluso que en vigilia.

En los adultos, el sueño empieza normalmente en fase NREM. Esta última se subdivide en tres fases (N1, N2 y N3), en el transcurso de las cuales disminuye la frecuencia de las ondas cerebrales, el cerebro se vuelve menos sensible a los estímulos externos, y se hace cada vez más difícil que nos despierten. La fase N3 es la que se conoce como 'sueño profundo' y dura entre 20 y 40 minutos. Después de la N3, pasamos por una breve N2, de 5-10 minutos, que nos conduce a una primera fase REM, que puede durar de uno a cinco minutos. Se cree que los característicos movimientos oculares rápidos de esta fase están relacionados con los sueños. Por contra, durante el sueño REM, la musculatura de nuestras extremidades está paralizada, probablemente como barrera neurológica que impide que actuemos mientras soñamos.

Durante la noche, de forma cíclica, vamos alternando fases NREM y REM. El primer ciclo dura entre 70 y 100 minutos de promedio, mientras que el segundo y sucesivos duran entre 90 y 120 minutos. En cada ciclo aumenta la duración de la REM y se reduce el 'sueño profundo' de la N3, que puede incluso llegar a desaparecer en los últimos ciclos. No se sabe el porqué de los ciclos NREM-REM y, aunque no se ha podido confirmar, se piensa que podrían favorecer la recuperación física y mental y la consolidación de la memoria.

Durante el sueño también tienen lugar cambios fisiológicos característicos. En general, en la fase NREM disminuyen la temperatura corporal, el ritmo cardíaco y la presión arterial, y la respiración se vuelve más acompasada. En cambio, la fase REM tiene características que se asemejan a la vigilia: normalmente aumentan tanto el ritmo cardíaco como la presión arterial y el ritmo de la respiración se hace más irregular. Aunque se desconoce el porqué de estos cambios en la fase REM, podrían estar relacionados con la mayor actividad neuronal o con el hecho de soñar. La mayor parte de funciones fisiológicas disminuye, como la función renal y la producción de orina, mientras que otras se mantienen o incluso se incrementan, como la secreción de la hormona de crecimiento. Determinadas funciones que se asocian con procesos de reparación y crecimiento celular también aumentan y se cree que una de las funciones relevantes del sueño podría ser esta.

¿Qué mecanismos controlan el sueño?

En nuestro cerebro existen neuronas que promueven la vigilia y neuronas promotoras del sueño.

En el tronco del encéfalo se han identificado áreas de la vigilia que cuando están activas envían señales a la corteza cerebral para mantenernos despiertos. También el hipotálamo posterior juega un papel importante en la regulación del sueño y del ritmo circadiano: las neuronas del núcleo tuberomamilar producen el neurotransmisor histamina que estimula otras áreas del cerebro implicadas en la vigilia, incluida la corteza: es por esto que los fármacos antihistamínicos, que bloquean la acción de la histamina, causan somnolencia. Y las del núcleo lateral producen el neuropéptido orexina, también señal de vigila. Es otra región del hipotálamo, el núcleo ventrolateral preóptico, que también está conectada con los centros de vigilia, la que en vez de activarlos los inhibe y, por lo tanto, promueve el sueño.La transición entre los estados de vigilia y de sueño funciona como un sistema homeostático. Cuando llevamos una determinada cantidad de tiempo despiertos, nuestro cerebro promueve el sueño. Una de las sustancias que podrían desencadenarlo es la adenosina, un subproducto del consumo de energía celular, la concentración de la cual va aumentando en los centros de vigilia mientras estamos despiertos. La cafeína, por el contrario, bloquea reversiblemente la acción de la adenosina y de esta forma nos ayuda a mantenernos despiertos.

Este sistema homeostático que promueve el sueño no es el único mecanismo implicado en su regulación. Normalmente, durante el día, nos mantenemos unas 16 horas despiertos gracias al sistema de alerta circadiano, una señal que depende de nuestro reloj biológico interno: un pequeño grupo de neuronas situadas en el núcleo supraquiasmático (NSQ) del hipotálamo que regula los ciclos diarios e influye en muchos ritmos fisiológicos y conductuales que tienen lugar en períodos de 24 horas, incluyendo el ciclo sueño/vigilia. Este reloj interno está sincronizado con el ciclo luz/oscuridad externo por las señales que recibe de proyecciones neuronales que provienen de un tipo de células ganglionares fotosensibles especializadas de la retina. El NSQ envía señales a otros núcleos del hipotálamo y también a la glándula pineal, que produce melatonina, una hormona que regula la sincronización del ciclo sueño/vigila con el ciclo luz/oscuridad.

En condiciones normales, el sistema homeostático que promueve el sueño y el sistema de alerta circadiano interactúan para permitir que mantengamos un período constante de sueño cuando queremos dormir y uno de vigilia cuando debemos estar despiertos. El sistema de alerta sufre variaciones durante el día, y la somnolencia que experimentamos a media tarde generalmente es debida a una disminución momentánea de la intensidad de la señal de alerta y no necesariamente a una comida copiosa. Un largo viaje a través de zonas horarias o el trabajo en el turno de noche desincronizan los patrones de sueño y vigilia de los ritmos circadianos, resultando en una señal de alerta débil durante el día que apenas nos ayuda a estar despiertos y demasiado potente durante la noche con lo que se hace difícil mantener un período continuado de sueño.

Cambios y alteraciones del sueño

Existen multitud de factores, tanto internos como externos, que influyen en la calidad y duración del sueño. Tanto la luz como la desincronización de los ritmos circadianos del ‘jet lag’, el consumo de determinadas sustancias o medicamentos, distintas enfermedades o el estrés tienen un impacto negativo en el sueño y frecuentemente son causa de insomnio. A lo largo de nuestra vida también tienen lugar variaciones naturales en la duración del sueño. Los recién nacidos duermen cada día entre 16 y 20 horas y la duración del sueño se va reduciendo hasta las 8 horas de promedio de los adultos e incluso menos en la gente mayor.

Cuando no hemos dormido bien somos conscientes del papel beneficioso y reparador de un buen sueño. Los científicos han investigado su papel relevante en distintas funciones vitales, entre las que se cuentan el sistema inmunitario, el metabolismo y su papel en el aprendizaje y en la memoria. Una buena rutina de sueño, por lo tanto, puede ser una estupenda compañera ahora que concluye el curso académico y se acercan los exámenes finales.