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El sueño es un estado que nos fascina, quizás porque supone una suspensión peculiar del estado “normal” de las cosas y nos sumerge en algo que bien podríamos llamar un mundo diferente. Cada mañana experimentamos ese paso del sueño a la vigilia, y quizás más de una vez nos hayamos preguntado, sobretodo si hemos tenido una ensoñación especialmente llamativa, qué ha ocurrido dentro de nosotros. ¿Cómo nuestro cerebro ha producido todo eso? ¿Qué ocurre en nuestro cerebro durante la noche, diferente a lo que ocurre durante el día, para producir todo ese mundo diferente?

En Antroporama hemos examinado estas cuestiones en diferentes artículos. Hemos conocido las fases del sueño, para qué dormimos, qué son los sueños y otros muchos temas que puedes consultar aquí.

Hoy vamos a ahondar todavía más en estas cuestiones a través de una imagen que nos muestra cómo se diferencia la actividad cerebral en el estado de vigilia, en las fases de sueño profundo (No Rem o NREM) y en las fases REM. En resumidas cuentas, vamos a asomarnos a través de esta imagen a las diferencias entre el cerebro durante el día y el cerebro durante la noche (o aquellas horas en que duermes) gracias a la investigación de A. R. Braun et al. Regional cerebral blood flow throughout the sleep-wake cycle. An H2(15)O PET study.

el cerebro mientras duermes

 

Lo que nos muestra esta colorida imagen es el resumen de los resultados del mencionado estudio, que explora las diferencias en el flujo sanguíneo en nuestro cerebro entre las diferentes fases del sueño. El flujo sanguíneo es un indicativo de la “cantidad de actividad” que está ocurriendo en una zona concreta.

Recordando: Vigilia, NREM y REM

Para comprender esta imagen, primero necesitamos recordar la diferencia entre el estado de vigilia (cuando estamos despiertos, WAKE en la imagen), el de sueño profundo (NREM) y el estado REM.

El estado de vigilia poca distinción necesita: es el estado que nos acompaña durante el día. Si estás leyendo esto, tu estado es de vigilia. Nuestro cerebro, en ella, está sumido en multitud de procesos. Eso sí, existen “diferentes” estados de vigilia. Tú mismo lo experimentas a lo largo de un día normal. Podemos estar sumidos en una vigilia “más despierta” que otras. Por ejemplo, ahora mismo que estás leyendo esto, una gráfica muy probable de la actividad de tu cerebro sería la siguiente:

El cerebro mientras duermes

Una gráfica semejante con ondas de muy alta frecuencia y baja amplitud (ondas beta) son típicas de un estado de vigilia “despierta”. Este tipo de lecturas indican que tus neuronas cerebrales están sumergidas en multitud de tareas y procesos, disparando potenciales de acción de manera constante y descoordinada (lo cual no es malo si no un funcionamiento normal del cerebro).

También existen momentos del día en el que estamos despiertos pero relajados. En estos estados de vigilia relajada en la que ninguna tarea en peculiar nos ocupa (pongamos, por ejemplo, que estamos tranquilamente echados en el sillón con los ojos cerrados descansando de un duro día), nuestra lectura encefalográfica sería similar a esta:

Esta es una gráfica dominada por ondas alfa de menor frecuencia y mayor amplitud. Indica que tus neuronas cerebrales están disparando de una manera más coordinada. La coordinación de los potenciales de acción de las neuronas es un concepto clave para comprender el sueño.

Imaginemos que ese rato de relajación en el sofá con los ojos cerrados que sumía a nuestro cerebro en un “estado alfa” se nos ha ido de las manos y que hemos caído dormidos. En este primer momento estaríamos en un estado de sueño NREM o No Rem. Esta fase de sueño No Rem es la que, al parecer, tiene mayor importancia para el descanso. Nos sume en lo que también se conoce como sueño profundo. Durante esta etapa del sueño, nuestras neuronas disparan de forma muy coordinada, acto que en encefalograma se refleja mediante las denominadas ondas delta (alta amplitud, baja frecuencia), como las que vemos a continuación:

El cerebro mientras duermes

Si siguiésemos en nuestro curso durmiente en el sofá, pronto acabaríamos en una etapa de sueño REM, la cual supone una “explosión” de actividad cerebral a pesar de hallarnos durmiendo, motivo por el que esta fase también es conocida como de sueño paradójico. Es en esta etapa donde ocurren los sueños más vívidos, y sabiendo esto no te resultará extraño conocer que la lectura encefalográfica durante esta fase es muy similar a una lectura de vigilia. Observa las similitudes en la siguiente imagen:

El cerebro mientras duermes

Ahora bien, ¿qué ocurre en el cerebro mientras duermes para justificar tales cambios en el flujo sanguíneo que muestra la imagen de Braun et al. y los cambios en la lectura eléctrica del cerebro que acabamos de examinar? Vamos a examinarlo con más detalle.

El cerebro mientras duermes

Durante la etapa NREM el flujo sanguíneo decae en varias regiones cerebrales

Como podemos ver en la imagen del estudio sobre el cerebro mientras duermes marcadas en tonos fríos, ciertas regiones cerebrales exprimentan un descenso del flujo sanguíneo durante las etapas de sueño NREM. Estas etapas corresponden como acabamos de comentar con una actividad neuronal más lenta y coordinada. Teniendo en cuenta que la sangre surte a nuestras células del “alimento” que necesitan para llevar a cabo su actividad, un descenso en el flujo sanguíneo es indicativo de que ese área cerebral está “descansando”. Ello no quiere decir que las neuronas de estas áreas marcadas en violeta estén en absoluto reposo sino que están trabajando de una manera más lenta y coordinada que durante el estado de vigilia (que es el estado línea base de este estudio). Como recordarás del artículo sobre la función del sueño, este descenso del “ritmo neuronal” permite a las neuronas grosso modo reducir procesos metabólicos y eliminar desechos que ha causado la actividad durante el día y que a la larga pueden interferir con el funcionamiento normal de la neurona.

El cerebro mientras duermes

 

Los mayores descensos de actividad se encontraron (marcados en el violeta más claro) en el tálamo, mesencéfalo y ganglios basales junto a otras áreas que experimentaron descensos aunque más ligeros como el cerebelo, lóbulo insular anterior, córtex cingulado anterior y áreas de asociación cortical heteromodal (que procesan información procedente de varios sentidos) como la corteza prefrontal dorsolateral, corteza prefrontal orbitofrontal y lóbulos parietales inferiores.

La explosión REM

Durante la fase REM o de sueño paradójico, a pesar de que sucede a las fases de sueño profundo, el patrón característico de estas de descenso de flujo sanguíneo se invierte, dando paso a un “estallido de actividad” como vemos en la siguiente imagen.

El cerebro mientras duermes

Al contrario de lo que ocurre durante las fases NREM, las áreas centrocerebrales (tálamo, hipotálamo y estructuras del tronco encefálico, marcadas en rojo) en el cerebro mientras duermes ven aumentado el flujo sanguíneo, indicando que están activas en relatividad con el resto del cerebro. Esta información concuerda con algo que ya sabíamos sobre estas áreas troncoencefálicas (lee “¿Por qué dormimos? (2/4) ¿Es hora de dormir?“): que en estas se hallan núcleos compuestos por neuronas de gran importancia para la activación cortical y de procesos propios de la vigilia, lo que da sentido a que en fases REM encontremos lecturas encefalográficas similares a las de estando despiertos, a pesar de estar dormidos.

Resulta llamativa la ausencia de aumento en el flujo sanguíneo en la corteza prefrontal durante esta fase REM que contrasta con el elevado nivel de actividad en este área durante la vigilia, según muestra la primera imagen. El descenso de actividad en la corteza prefrontal en el cerebro mientras duermes ha sido tomada como causa de la ausencia de coherencia de ciertas ensoñaciones.

Lee más en: Regional cerebral blood flow throughout the sleep–wake cycle

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