¿Cómo funciona el sueño?
Seguramente has notado que hay momentos del día en los que te sientes más alerta y otros en los que te sientes más soñoliento. De la misma forma, habrás notado que no todos manejamos los mismos niveles de sueño. ¿A qué se debe esto? En la década de los ochenta, el investigador Alexander Borbély propuso lo que hoy se conoce como el “Modelo de dos procesos”, el cual explica la regulación del sueño mediante la interacción entre la homeostasis del sueño y el reloj biológico circadiano (1).
Luego de estar despiertos por un largo tiempo, el proceso homeostático genera un impulso de sueño mediante la acumulación de sustancias hipogénicas (que inducen el sueño) en el cerebro. Así mismo, nos ayuda a mantenernos dormidos durante la noche para recuperarnos del tiempo que hemos estado en vigilia. Este deseo por dormir es proporcional al tiempo que hemos pasado en vigilia, por lo que a mayor tiempo despiertos mayor es el impulso que sentimos por dormir; de igual forma cuanto más tiempo estemos dormidos la probabilidad de despertar aumenta. De esta manera, existe un balance entre el estado de sueño y el estado de vigilia (2).
Adicional a este proceso, todos tenemos un reloj circadiano incorporado, el cual es controlado por una parte del cerebro llamada Núcleo Supraquiasmático (SCN, por sus siglas en inglés) el cual se encuentra en el hipotálamo, y se encarga de regular los patrones de sueño de manera independiente de la cantidad tiempo de sueño o vigilia previos. Este reloj se encuentra en coordinación con los ciclos de luz y oscuridad en un periodo de 24 horas, y regula, además de los patrones de sueño, la temperatura corporal, los patrones de alimentación, la actividad de las ondas cerebrales, la regeneración celular, la producción hormonal y otros procesos biológicos. El SCN responde a la luz mediante la inhibición de la liberación de melatonina, una hormona asociada con el inicio del sueño, la cual es producida cuando el SCN recibe la señal de oscuridad por medio de los ojos (3, 4).
¿Cómo es que interactúan ambos procesos? (Fig. 1) Mientras que, a medida que pasa el día, el deseo por dormir incrementa dirigido por el proceso homeostático, este es contrarrestado por el impulso circadiano de alerta. Sin embargo, al caer la noche, dicho sistema de alerta empieza a perder fuerza y la producción de melatonina incrementa, llegando al umbral del sueño. Durante la noche, el deseo por dormir se va disipando. Sin embargo, la producción de melatonina continúa. Al amanecer, la producción de melatonina se detiene, el sistema circadiano de alerta empieza a incrementar su actividad generando el despertar, y el ciclo vuelve a comenzar (5, 6).
Figura 1. Modelo de regulación del sueño (6). S: proceso homeostático, C: proceso circadiano.
¿Acaso nuestros relojes biológicos funcionan siempre de una misma forma? La respuesta es no. Por ejemplo, se sabe que los adolescentes requieren más horas de sueño (~9 hrs.) y sus cuerpos están “programados” para acostarse y levantarse más tarde que un adulto promedio. Por otro lado, cuando viajamos a una zona horaria distinta nuestros patrones de sueño se ven alterados debido a los cambios de horas de luz, pero después de un tiempo el cerebro se adapta y un nuevo ritmo circadiano se establece. Por lo tanto, nuestro reloj biológico es flexible, sin embargo, para mantenerlo funcionando correctamente lo ideal es apegarse a un horario de sueño consistente (7, 8).
Referencias
Borbély, A. A. A two-process model of sleep regulation. Hum. Neurobiol., 1982, 1: 195–204.
Trachsel, L., Edgar, D. M., Seidel, W. F., Heller, H. C. and Dement, W. C. Sleep homeostasis in suprachiasmatic nuclei-lesioned rats – effects of sleep deprivation and triazolam administration. Brain Res., 1992, 589: 253–261.
Wyatt, J. K., Ritz-De Cecco, A., Czeisler, C. A. and Dijk, D. J. Circadian temperature and melatonin rhythms, sleep, and neurobehavioral function in humans living on a 20-h day. Am. J. Physiol., 1999, 277: R1152–R1163.
Kräuchi, K. and Wirz-Justice, A. Circadian clues to sleep onset mechanisms. Neuropsychopharmacology, 2001, 25: S92–S96.
Dijk, D. J. and Czeisler, C. A. Contribution of the circadian pacemaker and the sleep homeostat to sleep propensity, sleep structure, electroencephalic slow waves, and sleep spindle activity in humans. J. Neurosci., 1995, 15: 3526–3538.
Borbely, A. A. and Achermann, P. Sleep homeostasis and models of sleep regulation. J. Biol. Rhythms, 1999, 14: 557–568.
Roenneberg T, Kuehnle T, Juda M, Kantermann T, Allebrandt K, Gordijn M, Merrow M. Epidemiology of the human circadian clock. Sleep Med Rev. 2007;11(6):429-38.
Borbély, A. A., Daan, S., Wirz-Justice, A. and Deboer, T., The two-process model of sleep regulation: a reappraisal. J Sleep Res, 2016;25: 131–143.