Neurobiología del sueño y su importancia: antología para ...

1 Vol. 56, 4. Julio-Agosto 201355 Art culos de revisi nResumenEl sue o es un proceso fisiol gico fascinante, s lo reciente-mente algunos de los misterios acerca de su origen, fisiolog a y funciones biol gicas han sido esclarecidos, sin embargo, a n falta mucho por estudiar. La investigaci n sobre la bio-log a del sue o y sobre los efectos cl nicos de sus trastornos cada vez deja m s en claro que el sue o es un proceso de vital importancia para la salud integral del ser humano. Sin embargo, seg n algunos estudios, la tendencia en la pobla-ci n mundial es hac a la reducci n del tiempo total de sue o, lo cual se ha reflejado en el incremento en la incidencia de trastornos del sue o. En este sentido, la poblaci n joven es especialmente proclive a desarrollar trastornos del sue o principalmente debido a factores externos (sociales y am-bientales) y a distintos h bitos que pueden afectar su cali-dad (consumo de alcohol, tabaco, cafe na, etc.)

2 Este art culo pretende realizar una revisi n actualizada acerca de la neu-robiolog a del sue o y de aspectos del sue o que resultan de inter s pr ctico para el estudiante universitario, como el papel del sue o en el proceso de aprendizaje y memoria, as como los efectos que ejercen distintas sustancias de uso co-m n en este grupo de poblaci n sobre el proceso de sue o, y finalmente con nfasis en la importancia de una adecuada higiene del sue o para la salud integral del individuo. Palabras clave: Sue o, memoria, j venes, alcohol, Neurobiology and its importance: Anthology for the university studentAbstractSleep is a fascinating physiological process, only recently some of the mysteries about its origin, physiology and bio-logical functions have been clarified; however, much remains to be studied. Research on sleep biology and the clinical consequences of sleep disorders has made clear that sleep is a vital process for the full health of human beings.

3 Never-theless, according to some studies, worldwide population tends to reduce total sleep time, which is reflected in the increasing incidence of sleep disorders. In this sense, young people are particularly prone to the development of sleep disorders, mainly due to external factors (social and envi-ronmental), and other habits that can influence the quality of sleep (alcohol, tobacco, caffeine, etc.). This article aims at providing an updated review about sleep neurobiology and related aspects of practical interest for university students, such as: the role of sleep in learning and memory processes, Neurobiolog a del sue o y su importancia: antolog a para el estudiante universitarioPaul Carrillo-Moraa, Jimena Ram rez-Perisb, Katia Maga a-V zquezcaDivisi n de Rehabilitaci n Neurol gica. Instituto Nacional de Rehabilitaci n. M xico, de Alta Exigencia Acad mica (PAEA).

4 Facultad de Medicina. de Medicina. electr nico: 09-agosto-2012. Aceptado: de la Facultad de Medicina de la UNAM 66as well as the effects produced by several substances, com-monly used in this population, on the sleep process; finally emphasizing the importance of appropriate sleep hygiene practices for human words: Sleep, memory, young people, alcohol, NEl sue o es un fen meno que siempre ha provocado profunda fascinaci n en el ser humano. Debido a que s lo recientemente se han comenzado a enten-der sus mecanismos fisiol gicos y su sustrato neu-roanat mico, constantemente ha estado envuelto en el misterio, las controversias y las especulaciones. El sue o no s lo es un fen meno normal, sino que en la actualidad es considerado como un proceso fisiol gico de vital importancia para la salud inte-gral de los seres humanos1. En este sentido, es una creencia muy difundida que todos los seres vivos duermen, sin embargo, dicha aseveraci n no es del todo correcta.

5 Conforme descendemos en la escala evolutiva resulta m s complicado definir el concepto de sue o , ya que muchos organismos exhiben periodos de disminuci n de la actividad o de reducci n de la respuesta a est mulos externos (insectos, peces, reptiles, aves, mam feros, etc.), pero las caracter sticas, la duraci n y las funciones de este periodo de sue o son muy diferentes entre las distintas especies. Adem s es importante men-cionar que s lo una minor a de especies han sido formalmente estudiadas respecto a su proceso de sue o, de manera que a n no puede asegurarse nada al respecto2. QU ES EL SUE O?Al intentar definir el sue o no podemos evitar im-primirle nuestra experiencia humana, pero como hemos mencionado anteriormente, las caracter s-ticas del sue o var an enormemente entre las dife-rentes especies. Resulta m s sencillo enumerar las caracter sticas conductuales que se asocian con el sue o en el ser humano que quiz definirlo apropia-damente de una forma m s amplia: 1) disminuci n de la conciencia y reactividad a los est mulos exter-nos, 2) se trata de proceso f cilmente reversibles (lo cual lo diferencia de otros estados patol gicos como el estupor y el coma), 3) se asocia a inmovilidad y relajaci n muscular, 4) suele presentarse con una periodicidad circadiana (diaria), 5) durante el sue o los individuos adquieren una postura estereotipada, Neurobiolog a del sue o Figura 1.

6 Estructuras neuroanat micas relacionadas con el sue o. Con letras rojas est n se aladas las estructuras que aumentan su actividad durante el sue o MOR, mientras que con letras azules est n se aladas las estructuras que disminuyen su actividad durante esta del c nguloAm gdalaHipocampoC ngulo posteriorCorteza prefrontal dorsolateralHipot lamoN cleo tuberomamilarLocus coeruleusN cleos del raf N cleo colin rgicoVol. 56, 4. Julio-Agosto 201377y 6) la ausencia de sue o (privaci n), induce distin-tas alteraciones conductuales y fisiol gicas, adem s de que genera una deuda acumulativa de sue o que eventualmente deber recuperarse3. POR QU DORMIMOS?A n no se tiene una idea clara acerca de por qu dormimos, adem s es poco probable que exista s lo una respuesta para esta pregunta, sin embargo, s resulta evidente que diversos y muy importantes procesos fisiol gicos, est n estrechamente relacio-nados o incluso est n determinados por el sue o o la periodicidad del mismo.

7 A este respecto, existen diversas teor as acerca de las funciones del sue o, por ejemplo: 1) restablecimiento o conservaci n de la energ a, 2) eliminaci n de radicales libres acu-mulados durante el d a, 3) regulaci n y restaura-ci n de la actividad el ctrica cortical, 4) regulaci n t rmica, 5) regulaci n metab lica y endocrina, 5) homeostasis sin ptica, 7) activaci n inmunol gica, 8) consolidaci n de la memoria, etc3,4. CU L ES EL SUSTRATO ANAT MICO DEL SUE O?De forma general mencionaremos que desde el punto de vista funcional se conceptualiza que en la regu-laci n global del sue o participan tres subsistemas anat mico-funcionales: 1) un sistema homeost tico que regula la duraci n, la cantidad y la profundidad del sue o, en este sistema se ha involucrado especial-mente el rea pre ptica de hipot lamo, 2) un sistema responsable de la alternancia c clica entre el sue o REM y no REM que ocurre en cada episodio de sue o, en el que se ha involucrado primordialmente al tallo cerebral rostral, y 3) un sistema circadiano que regula el momento en el que ocurre el sue o y el estado de alerta, en el cual se ha involucrado el hipot lamo anterior5 (figura 1).

8 As mismo, se ha demostrado que paralelamente a la participaci n de distintas estructuras cerebrales, tambi n diferentes neurotransmisores participan en las fases del sue o y vigilia (tabla 1). CU LES SON LAS FASES DEL SUE O?Una herramienta tecnol gica que ha sido de vital importancia para el estudio de la fisiolog a del sue o es el electroencefalograma (EEG). De forma muy simplificada, el EEG es el la representaci n gr fica y digital de las oscilaciones que muestra la activi-dad el ctrica del cerebro, al ser registrada mediante electrodos colocados encima de la piel cabelluda en distintas regiones de la cabeza. P. Carrillo-Mora, J. Ram rez-Peris, K. Maga a-V zquezTabla 1. Neuroqu mica de los estados de alerta y sue oN cleo cerebral responsableNeurotransmisor involucradoEstado de actividad en neuronas cerebrales relevantes AlertaN cleo colin rgico en la uni n de puente y cerebro medioAcetilcolinaActivadoLocus coeruleusNorepinefrinaActivadoN cleo del raf SerotoninaActivadoN cleo tuberomamilarOrexinaActivado Sue o No MORN cleo colin rgico en la uni n de puente y cerebro medioAcetilcolinaDisminuidoLocus coeruleusNorepinefrinaDisminuidoN cleo del raf SerotoninaDisminuido Sue o MOR activoN cleo colin rgico en la uni n de puente y cerebro medioAcetilcolinaActivo (ondas PGO)aN cleo del raf SerotoninaInactivado Sue o MOR inactivoLocus coeruleusNorepinefrinaActivadoaPGO.

9 Ondas de la Facultad de Medicina de la UNAM 88 Durante el estado de alerta, mientras se mantie-nen los ojos cerrados, en el EEG se observan oscila-ciones de la actividad el ctrica que suelen encontrarse entre 8-13 ciclos por segundo (Hz), principalmen-te a nivel de las regiones occipitales (ritmo alfa). Durante el sue o ocurren cambios caracter sticos de la actividad el ctrica cerebral que son la base para dividir el sue o en varias fases. El sue o suele dividirse en dos grandes fases que, de forma nor-mal, ocurren siempre en la misma sucesi n: todo episodio de sue o comienza con el llamado sue o sin movimientos oculares r pidos (No MOR), que tiene varias fases, y despu s pasa al sue o con movi-mientos oculares r pidos (MOR). La nomenclatura acerca de las fases del sue o ha sido recientemente modificada por la Academia Americana de Medicina del Sue o (2007)6.

10 Qued de la siguiente manera:t 4VF P /P .03 Fase 1 (a hora denominada N1): esta fase corresponde con la somnolencia o el inicio del sue o ligero, en ella es muy f cil desper-tarse, la actividad muscular disminuye paulatina-mente y pueden observarse algunas breves sacudi-das musculares s bitas que a veces coinciden con una sensaci n de ca da (mioclon as h pnicas), en el EEG se observa actividad de frecuencias mezcladas pero de bajo voltaje y algunas ondas agudas (ondas agudas del v rtex). Fase 2 (ahora denominada N2): en el EEG se caracteriza por que aparecen patrones espec ficos de actividad cerebral llamados husos de sue o y complejos K; f sicamente la temperatura, la frecuencia cardia-ca y respiratoria comienzan a disminuir paula-tinamente. Fases 3 y 4 o sue o de ondas lentas (en conjunto llamadas fase N3): esta es la fase de sue o No MOR m s profunda, y en el EEG se observa actividad de frecuencia muy lenta (< 2 Hz).