¿Por qué dormimos?

Sigue siendo uno de los grandes misterios sin resolver, a pesar de que lo hacemos todos a diario y le dedicamos un tercio de nuestra existencia. Sabemos que nuestra calidad de vida depende de la calidad del sueño y que los problemas para dormir están relacionados con la diabetes, la hipertensión, la demencia y el infarto. Y no obstante, desconocemos aún por qué dormimos. Afortunadamente, los neurocientíficos comienzan a tener algunas pistas.       

Este reportaje se publicó en el Magazine de La Vanguardia el 11 de enero de 2014) 

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Una noche, Paul McCartney se despertó con una melodía enredada en las neuronas. Sol, fa, fa, la, si, do re… De un salto, se levantó de la cama, se sentó al piano y empezó a tocarla, una y otra vez. “No podía creerlo, estaba todo ahí, el tema entero”, contó tiempo después el ex Beatles a un biógrafo. Se refería a Yesterday, una de las canciones más conocidas de la banda inglesa y más veces versionada en la historia de la música. Y la había compuesto así, mientras dormía.

Algo parecido le sucedió a Stephenie Meyer una noche de verano de 2003. Esta ama de casa americana soñó con una chica que hablaba en medio de un prado con un apuesto vampiro. Aquella mañana, al despertarse, comenzó a escribir la conversación que había soñado y que se convertiría en el esqueleto de la saga de novelas y, luego películas, “Crepúsculo”. Frankenstein también nació a partir de un sueño de Mary Shelly. Y Gandhi explicaba que su propuesta para la independencia de la India surgió, justamente, de un pasaje onírico. Y no son los únicos sueños reveladores; la historia está plagada de descubrimientos e incluso Premios Nobel surgidos durante una cabezada.

Y es que aunque en la mayoría de ocasiones, son bizarros e incoherentes – ¿Un perrito amarillo volador?-, otras veces, mientras dormimos, podemos encontrar la solución a algunos problemas.“Ocho horas de sueño reparador permiten que nos levantemos con la mente clara, que seamos capaces de dilucidar una respuesta o de dar con una solución creativa a un problema o una cuestión”, cuenta David K Randall, periodista de la agencia Reuters, colaborador de The New York Times y autor de Dreamland. Adventures in the Strange Science of Sleep (“En tierra de sueños. Aventuras en la extraña ciencia del dormir”, aún sin traducción al castellano), considerado en Estados Unidos uno de los mejores libros de divulgación científica de 2012.

Hace tres años este periodista, que es sonámbulo, comenzó a investigar sobre este tema. “Me sorprendió descubrir el gran desconocimiento que hay acerca de dormir. Uno espera que la ciencia tenga un conocimiento exhaustivo como lo tiene de la digestión o de cualquier otra función vital sin la que no podríamos vivir. Y sin embargo, es un completo misterio para la  ciencia”.

 Entonces, ¿por qué dormimos?

A pesar de que hay algunas hipótesis, preguntemos al neurocientífico que preguntemos, la respuesta es siempre la misma. “Hay quienes alegan que necesitamos echar cabezadas para economizar energía, otros para aprender, algunos piensan que es para reparar tejidos, pero lo cierto es que es muy difícil contestar a la pregunta de por qué dormimos”, trata de responder Joan Santamaria, médico neurólogo de la Unidad multidisciplinar del Sueño en el Hospital Clínic de Barcelona, donde lleva 27 años dedicado a investigar qué pasa cuando caemos en brazos de Morfeo. 

“Pasan muchas cosas cuando estamos descansando, pero ninguna de las descritas hasta el momento parece suficientemente importante para que justifique todo el proceso que ocurre cada noche, cuando el cuerpo se enfría un par de grados, se empiezan a secretar hormonas, se activa el sistema simpático y en el cerebro comienza a haber tanta actividad como cuando estamos despiertos. Puede que en el origen hubiera un motivo importante y que luego se hayan ido sumando otras funciones que se aprovechan de que dormidos para hacer determinados procesos más eficientes”, añade este neurólogo.

Experimentos y estudios conducidos en las últimas décadas han ido arrojando algo de luz sobre este tema. Es así como sabemos, por ejemplo, que dormir es crucial, tanto como respirar o comer. Que la privación de sueño nos conduce a la muerte en poco tiempo y que pocas horas de descanso comprometen nuestro estado de salud, nuestras emociones e incluso las relaciones personales. Dormir bien es una cura intensiva a todos los niveles para el organismo, que refuerza el sistema inmune, repara los músculos y tejidos dañados, nos recarga de energía, nos permite aprender nueva información y dar con soluciones más creativas.

E incluso dormimos desde antes de nacer, en el vientre de nuestra madre. “El feto está en un estado muy similar al del sueño en un adulto, sobre todo en el último cuarto del embarazo. Se pasa entre un 85 y un 90% del tiempo durmiendo”, explica Eduard Gratacós, referente mundial en cirugía perinatal, experto en neurodesarrollo y líder del grupo de investigación de medicina maternofetal del Hospital Clínic de Barcelona.

No somos, además, los únicos animales que necesitamos echar una cabezada. Todas las especies estudiadas hasta ahora lo hacen, lo que refuerza la hipótesis de que debe tener una razón o varias realmente importantes detrás. Las abejas duermen, las cucarachas duermen, los pájaros duermen, los peces duermen e incluso el animal más popular y estudiado en genética, Drosophila melanogaster, la mosca de la fruta, duerme, tal y como descubrieron un par de neurocientíficos italianos, Giulio Tononi y Chiara Cirelli, ambos profesores de psiquiatría de la Universidad de Wisconsin-Madison, hace una década cuando observaron como este diminuto insecto se apartaba de la comida, se plegaba sobre su abdomen y se quedaba inmóvil durante dos horas y media.

La vida secreta de las neuronas

Pero, ¿qué ocurre exactamente en nuestro cerebro mientras dormimos? Las tecnologías de imagen han mostrado que algunas áreas se activan casi tan a menudo como cuando estamos despiertos y que consumen la misma energía. El primero en vislumbrar la movida vida nocturna de nuestro sistema nervioso fue el psicólogo alemán Hermann Ebbinghaus a finales del siglo XIX. También fue él quien apuntó la posibilidad de que tal vez dormir servía para consolidar todo aquello que habíamos aprendido durante la jornada.

Tuvo que pasar medio siglo para que en 1953 Nathaniel Kleitman, profesor de la Universidad de Chicago, y un alumno suyo, Eugene Aserinsky, consiguieran demostrar científicamente esa otra vida del cerebro. Enchufaron a electroencefalogramas primitivos a algunos sujetos, descubrieron el sueño REM (Rapid Eye Movement o movimiento rápido de ojos) y observaron que dormir no era un estado homogéneo como se creía, sino una progresión a través de diversas fases con características muy distintas entre ellas.

En los años 90 se llevaron a cabo numerosas investigaciones que comenzaron a arrojar algunas hipótesis interesantes. Sugirieron, como ya había dicho Ebbinghaus un siglo antes, que dormir es importante para consolidar nuevos aprendizajes puesto que por la noche el cerebro repasa una y otra vez las memorias adquiridas, descarta aquellas que considera que no son relevantes y clasifica el resto. Y se vio que todo eso ocurría, sobre todo, durante la fase REM.

“Si se registra la actividad cerebral en animales de experimentación cuando están despiertos e intentando resolver un laberinto, se puede ir viendo el patrón de activación neuronal que se produce en el cerebro. Lo fascinante llega cuando el animal duerme, porque el cerebro reproduce ese mismo patrón pero a cámara rápida y lo envía del hipocampo a la corteza, en sentido contrario a lo que pasa durante el día”, señala el médico neurólogo Joan Santamaría.

En 2009, un equipo de psicólogos de la Universidad de California quiso ir más allá y ver si realmente durante la fase REM, de sueño profundo, sucedía algo más aparte de potenciar la memoria. Para ello realizaron un experimento con una serie de sujetos a los que se les repartía un test con problemas que debían resolver usando la creatividad. Luego permitían que la mitad de los participantes durmieran un poco mientras que mantenían al resto despiertos. Observaron que los que habían dormido y pasado por la fase REM conseguían mejores soluciones.

“Si trabajamos un conocimiento y luego dormimos, el proceso de aprendizaje se acelera, el conocimiento mejora”, explica Santamaria, que puntualiza “ahora bien, decir que dormimos para aprender me parece bastante difícil de creer, porque hay animales que duermen mucho y no tienen grandes procesos cognitivos. Y porque sin dormir, también aprendemos”.

Además, y paradójicamente, apunta Luis de Lecea, profesor de psiquiatría y ciencias del comportamiento en la Universidad de Stanford y uno de los mayores expertos en sueño del mundo, a pesar de que la mayoría de estos estudios refuerzan la conexión entre sueño REM y aprendizaje, lo cierto es que “no todo el mundo experimenta esta fase, como por ejemplo las personas que toman antidepresivos”.

De Lecea y su equipo investigan una serie de neuronas del hipotálamo encargadas de controlar cuándo debemos dormir y cuándo despertarnos. Estas células nerviosas reciben todos los inputs del organismo, los valoran y luego toman una decisión. “La información que les llega a veces es conflictiva: el ritmo circadiano puede decirles que es hora de dormir pero en cambio otras neuronas les dicen que el organismo está demasiado estresado, por lo que debe mantenerse despierto. Ellas analizan esas informaciones y priorizan. Ahora bien, cómo se pasan información, cómo se comunican entre ellas y cómo deciden es lo que estamos ahora tratando de descifrar.“

En relación con el aprendizaje, los neurocientíficos italianos Giulio Tononi y Chiara Cirelli, de la Universidad de Wisconsin-Madison, han visto que adquirir nuevos conocimientos produce un incremento local de la necesidad de sueño. Por ejemplo, si estamos aprendiendo a tocar una nueva partitura de piano, los circuitos encargados de procesar el movimiento de las manos sobre las teclas, cuando acabamos, esos circuitos “se quedan dormidos” aunque el resto del cerebro esté despierto. Es como si estuvieran agotados tras el esfuerzo. Este fenómeno se llama ‘sueño local’ y en un artículo publicado en la revista de divulgación científica “Investigación y ciencia” del mes de setiembre de 2013, los italianos apuntaban que tal vez esas cabezadas neuronales sean las responsables de muchos errores tontos, respuestas fuera de tono, mal humor, irritabilidad.

Servicio de autolavado

Pero, ¿y si el cerebro se dedicara a otras tareas durante las horas de sueño, además de a aprender? En octubre de 2013, un equipo de investigadores liderados por Maiken Nedergaard de la Universidad de Rochester, en Nueva York, arrojaron una nueva hipótesis: nuestras neuronas aprovechaban las horas de sueño para asearse. Como lo leen. Han descubierto que hay una red de canales microscópicos llenos de fluido que se encargan de barrer los productos de desecho tóxicos generados por la propia actividad cerebral y los envían directamente hasta el hígado para que sean eliminados. Es un proceso que requiere mucha energía, lo que lo hace incompatible con el procesamiento de nueva información. De ahí que sólo suceda cuando estamos dormidos.

Esta investigación resulta muy importante, además, porque da una pista sobre las enfermedades neurodegenerativas. Muchas de ellas, como el Alzheimer o la demencia, están asociadas a problemas para conciliar el sueño. Tal vez no dormir las horas necesarias impide que el cerebro realice esta tarea de limpieza, los productos tóxicos se estancan y acaban dañando a las neuronas.

Otro descubrimiento reciente señala que es esencial no sólo dormir entre siete y ocho horas al día para tener una buena memoria, sino también hacerlo seguido, tal y como observó el equipo del español Luis de Lecea. Realizaron un experimento con roedores en el que ponían a los animales en una caja con dos objetos, uno que ya habían visto antes y otro nuevo. Por lo general, los ratones suelen pasarse mucho más rato examinando aquello que no conocen y en el test los que habían dormido del tirón tenían, de hecho, ese comportamiento; en cambio, los que habían ido despertando se aproximaban a los dos objetos por igual, lo que parecía indicar que sus recuerdos se habían visto afectados.

Este hallazgo, como el anterior, puede aportar una mayor comprensión sobre las enfermedades neurodegenerativas. “La continuidad del sueño es uno de los principales factores afectados en varias condiciones patológicas que tienen un impacto sobre la memoria, como el Alzheimer y otros déficits cognitivos asociados al envejecimiento”, comenta de Lecea.

Una de las cosas más singulares del experimento, además de los resultados, es cómo los investigadores consiguieron fragmentar el sueño de los roedores. Son animales muy sensibles, que de estresarse pueden alterar resultados.  Así que optaron por una técnica llamada optogenética, desarrollada en Stanford, gracias a la cual se pueden modificar genéticamente células específicas para ser controladas por pulsos de luz visible. Luego mediante fibra óptica que introducen en el cerebro de los animales consiguen encender o apagar las neuronas “interruptor”, encargadas del la vigilia y el sueño.

Y aunque lo mejor es dormir toda una noche del tirón, echar una pequeña cabezada puede mejorar la capacidad del cerebro para sintetizar nueva información. En un estudio financiado por la NASA, David Dinges, un profesor de la Universidad de Pensilvania, descubrió que dejar que los astronautas se echaran una siesta de 15 minutos mejoraba su actuación cognitiva.

Empresas como Google, Nike o Cisco Systems ya han comenzado a instalar áreas para que sus trabajadores puedan echarse a descansar un rato. Creen que esos pequeños parones pueden ayudar a sus ingenieros y diseñadores a llegar a soluciones más creativas más rápidamente que si estuvieran despiertos todo el día. También los deportistas de élite están empezando a dormir un poco un rato antes de la competición, porque se ha visto que mejora su rendimiento.

Que los sueños, sueños son

Dicen los neurocientíficos que la ciencia del dormir no ha hecho más que empezar. Y que seguramente, en los próximos años será capaz de responder a por qué dormimos y también establecer la relación entre el sueño y enfermedades, o las parasomnias o trastornos del sueño, como el sonambulismo, el insomnio o las apneas. Ya se están generando programas informáticos que analizarán nuestros patrones de sueño y se los enviarán a nuestro médico directamente, para que pueda estudiarlos y hacernos un seguimiento, de manera que podrá revisar el funcionamiento de nuestro cerebro de forma no invasiva.

También se está estudiando la predisposición genética a padecer problemas de sueño y maneras de predecir si nos beneficiaremos o no de cada tratamiento. Algunos científicos investigan si nuestro ciclo circadiano nos dejará adaptarnos a una vida en Marte, mientras que otros se centran en intentar descubrir las causas de la narcolepsia o del síndrome de piernas inquietas. “Los descubrimientos médicos llegarán pronto”, asegura William Dement, fundador del Centro de investigación del Sueño de Stanford, el primer laboratorio del mundo dedicado a este ámbito. “Hemos entrado –dice- en la edad de oro de la neurociencia del sueño”.

Por cierto, si sienten curiosidad por saber cómo es que Paul McCartney soñó con Yesterday, o Mary Shelley inventó a Frankenstein mientras dormía, que sepan que los científicos tampoco lo saben del todo. Se cree que una posible explicación es que al dormir entramos en una especie de estado alternativo de consciencia. Y aunque estemos soñando, seguimos trabajando para resolver los mismos problemas que nos acosan cuando estamos con los ojos abiertos. Aunque sobre este tema aún hay menos consenso entre la comunidad científica que sobre la función del dormir. Y es que los sueños son aún más misteriosos y enigmáticos. Pero eso ya es otra historia.

—Despiece——

Ritmos circadianos despistados

Cada vez dormimos peor y muchos expertos señalan la luz artificial como una de las razones. Alegan que modifica nuestro ritmo circadiano, un reloj interno encargado de dictar nuestros horarios, que se cree que, además, controla hasta un 15% de los genes. Cuando esos genes no funcionan como debieran debido a la luz artificial los efectos son una galería de desórdenes de salud, como depresión, cáncer, cardiopatías, diabetes, obesidad. Un estudio realizado con 120.000 enfermeras mostró que las que trabajaban de turno de noche tenían más probabilidades de desarrollar un cáncer de mama. Y en Israel, usaron imágenes de satélite  para ver los niveles de iluminación por la noche y colocaron esas fotos sobre mapas de distribución de los casos de cáncer y hallaron una correlación importante entre exposición a la luz artificial por la noche y números de mujeres que desarrollaban un cáncer.  Los investigadores creen que demasiada luz artificial puede impedir que el cuerpo segregue melatonina, una hormona que ayuda a regular el sueño, y eso, a su vez, puede afectar a la producción de estrógeno en el cuerpo, relacionado con algunos cáncer de mama.

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