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TEMA 10: SUEÑO Y RITMOS BIOLÓGICOS
Descansar y dormir es esencial para el ser humano. Tiene importantes repercusiones en su funcionamiento a nivel fisiológico, conductual y atencional. El sueño es importante para el aprendizaje, el crecimiento, la memoria…
RITMOS BIOLÓGICOS:
- Infradianos : periodos de más de 24 horas. Ej. ciclo menstrual, ciclo lunar…
- Circadianos : ciclo de 24 horas. Es un ciclo de sueño-vigilia. Es un ciclo al que estamos todos generalmente acostumbrados.
Algunos ciclos son respuestas pasivas a los cambios de iluminación, es decir, condicionada por elementos externos. Si embargo, esto no ocurre siempre así. Experimento : cogemos un roedor y le ponemos periodos de luz, oscuridad y luz. En el primer ensayo cuando se apaga la luz el roedor comienza su actividad y cuando encendemos la luz para. En el segundo ensayo variamos los horarios y hace lo mismo, cuando no hay luz hay actividad. En el tercer ensayo se le pone una luz tenue las 24 horas todos los días. Esto produce que el roedor cree su propio ciclo con una variación de 2 horas, pero cada 24-26 hora hay un periodo de descanso. Esto nos indica que tenemos un reloj interno que nos indica que tenemos que descansar sin tener en cuenta estímulos externos, de esto se encarga el núcleo supraquiasmático. Sin embargo, el ser humano es capaz de varía el ciclo que nos indica nuestro organismo. Se crea un conflicto entre las conductas se desarrollan y lo que las señales internas nos dicen. Inhibimos esa tendencia a irnos a dormir en favor a tener que hacer una determinada tarea, salir de fiesta…
Otros están controlados por mecanismos internos del organismo:
▲ La luz tenue constante ayuda a mantener el patrón cíclico de actividad.
▲ Los ciclos pueden sufrir variaciones de más o menos de 24 horas.
Tenemos dos componentes: el ciclo día-noche y el ciclo interno (si tenemos que irnos a dormir o no). En condiciones normales del ser humano la actividad se inicia poco tiempo después de que se haga de día y se detiene un poco después de que se ponga el sol.
Debido a la civilización moderna se producen ajustes del ciclo circadiano gracias a la luz artificial, retrasando el momento de acostarnos.
Ej. la luz del móvil es interpretada por nuestra retina como luz, por tanto, influye en nuestro ciclo circadiano.
Nuestro organismo va a interpretar una serie de cambios a lo largo del ciclo de 24 horas: temperatura corporal, actividad, grado de tonicidad, estado de alerta, presión arterial…
- Ultradianos : periodos de más de 24 horas. Ej. ciclo de descanso-actividad, ciclo de las mareas…
EL NÚCLEO SUPRAQUIASMÁTICO (VASOPRESINA):
El núcleo supraquiasmático recibe información visual procedente de la retina que permite influir en el sistema nervioso autónomo (simpático). Un input sensorial influye en el núcleo supraquiasmático y a su vez influye en los ritmos biológico.
La vasopresina es liberada por el núcleo supraquiasmático coincidiendo con la fase más diurna y disminuyendo cuando acaba el ciclo, es decir, con la aparición nuevamente de la noche.
El núcleo supraquiasmático recibe conexiones de la retina a través de dos vías:
- Vía directa : a través de la vía retino-hipotalámica que va a regular la actividad del núcleo. Sus conexiones son glutaminérgicas.
- Vía indirecta : a través de la vía geniculo-hipotalámica.
La función de ambas vías es el reajuste de los ritmos circadianos.
Envía proyecciones :
- Establece conexiones con el núcleo paraventricular del hipotálamo (NPV). Los axones de este recorren la médula espinal, formando sinapsis con las neuronas preganglionares del SNA. De aquí va a las postganglionares que inervan a la glándula pineal y controlan la secreción de la melatonina. La melatonina se segrega por la noche.
Mirar diapositiva de resumen.
Las lesiones en el NSQ, NPV o glándula pineal alteran los ritmos estacionales controlados por la duración del día.
CAMBIOS EN LOS RITMOS CIRCADIANOS :
Las discrepancias en los ritmos internos y las señales ambientales:
- Cambios repentinos en el turno del trabajo (día vs noche).
- Viajes que traviesan varias zonas horarias.
El núcleo supraquiasmático envía señales indicando que es hora de dormir, entrando en conflicto con las actividades a desarrollar. Esto provoca alteraciones del sueño y cambios en el estado de ánimo y en nuestros recursos cognitivos y conductuales. Limita la capacidad de funcionar adecuadamente.
CICLO VIGLIA-SUEÑO:
FASE DE VIGILIA:
- Actividad alfa : ondas reguladoras de frecuencia media (8-12 Hz). Se relaciona con estados de reposo o descanso y son más frecuentes con los ojos cerrados.
- Actividad beta : ondas irregulares de baja amplitud (13-30 Hz). Se produce cuando la persona está en estado de alerta o pensando intensamente.
FASE 1 DE SUEÑO:
- Comienza a adormecerse y se inicia la actividad theta (3.5-7.5 Hz). Es la parte de transición de la vigilia al sueño. Los párpados se abren y se cierran lentamente. Los ojos se mueven arriba-abajo y dura unos 10 minutos.
FASE 2 DEL SUEÑO:
- Incluye actividad theta. Se produce Spindles: breves salvas de onda que ocurren 2-5 veces por minuto durante las fases del sueño. Ayuda a mantener a la persona dormida. Complejos K: ondas repentinas, solo en la fase 2. Dura unos 15 minutos.
FASE 3 Y 4 DEL SUEÑO:
- Aparición de la actividad delta , de alta amplitud. En la fase 3: 20-50% actividad delta. Fase 4: más del 50% actividad delta. Es la fase más profunda del sueño. Aproximadamente 90 minutos después del sueño y 45 minutos tras el inicio de la fase 4, se produce un repentino cambio de las medidas fisiológicas.
SUEÑO REM:
Control neural del sueño de ondas lentas:
- Área preóptica ventrolateral. Contiene neuronas gabaérgicas: su actividad induce el sueño y suprime al estado de alerta y la activación comportamental. Esta área envía sus axones a los cuatro grupos de núcleos (menos a la hipocretina). Y recibe aferencias inhibitorias de muchas de las regiones que inhibe. La inhibición mutua aporta las bases para el establecimiento del ciclo sueño-vigilia.
La lesión de esta área produce insomnio y si lo estimulamos produce excesiva somnolencia.
Las neuronas orexígenas del hipotálamo lateral contribuyen a la estabilización del oscilador flip-flop vigilia-sueño. Las conexiones excitatorias con las neuronas de la vigilia. La actividad de las neuronas orexígenas del hipotálamo lateral inclinaría la balanza hacia el estado de vigilia. Ej. nos permitiría permanecer despierto ante una aburrida conferencia.
Ante la actividad neuronal, los astrocitos liberan adenosina, y la acumulación de la adenosina provoca sueño.
¿Qué factores controlan la actividad de las neuronas orexígenas?
✓ Señales excitatorias:
Reloj bilógico interno (periodo de vigilia).
Señales de hambre.
✓ Señales inhibidoras:
Reloj biológico interno (periodo de sueño).
Señales de saciedad.
Control neural del sueño REM:
La actividad metabólica es tan alta como en la vigilia. Está controlado por mecanismos localizados en la protuberancia. Ondas PGO:
- Electrodos en el núcleo geniculado lateral.
- No registrada en humanos, aunque es muy probable que también se den en nuestra especie.
- Se originan en la protuberancia, propagándose a los núcleos geniculados lateral y de ahí a la corteza visual (occipital).
Las ondas PGO son el primer signo de un episodio de sueño REM.
Experimento Webster y Jones, 1988:
Se realiza una lesión en el área peribraquial (protuberancia). Se produce una drástica reducción del sueño REM. La cantidad de sueño REM era directamente proporcional al número de neuronas colinérgicas que no habían sido dañadas.
Componentes del sueño REM:
- Conexiones del área peribraquial con:
- Regiones del tálamo: activación cortical.
- FRPM->prosencéfalo basal: activación cortical (desincronización).
- Núcleo geniculado lateral: ondas PGO.
Tectum: movimientos oculares.
- Región subcoerúlea->bulbo raquídeo (inhibitorias): atonía muscular.
- Área preóptica lateral: actividad genital.
CIRCUITOS DE NEUROTRANSMISORES QUE ESTÁN
IMPLICADOS EN LOS TRES ESTADOS DE SUEÑO-
VIGILIA.
VIGILIA:
La hipocretina excita la actividad de:
- Las neuronas noradrenérgicas (verde).
- Las neuronas histaminérgicas (azul oscuro).
- Las neuronas serotoninérgicas (amarillo).
Dando lugar a una mayor actividad cortical y excitación.
SUEÑO DE ONDAS LENTAS (SOL):
Se caracteriza por sincronización intrínseca de la actividad cortical.
La mayoría de las aferencias subcorticales muestran reducción de la actividad.
SUEÑO REM:
Baja la actividad por la inhibición de la hipocretina.
Desinhibición de las neuronas colinérgicas (naranjas).
TEORÍAS SOBRE EL SIGNIFICADO FUNCIONAL DEL SUEÑO:
- El sueño como una respuesta adaptativa: conservación de la energía y evitación de depredadores.
- Teoría restauradora : relación directamente proporcional: ejercicio y sueño, actividad mental y sueño.
- Sueño y termorregulación.
- Sueño y aprendizaje y memoria.
FUNCIONES DEL SUEÑO:
En los animales homeotermos el sueño es necesario para la maduración cerebral en la etapa postnatal. Y necesario para el aprendizaje y la memoria en el cerebro adulto.
OBSERVACIONES EXPERIMENTALES:
- Enuresis: persistencias de eliminación de la orina de forma incontrolada.
