... En un ser humano, un patrón de conducta habitual es mantenerse despierto por aproximadamente 16 horas durante el día y dormir 8 horas, todos los días en forma cíclica, es decir lo que se conoce como ritmo circadiano. Este ciclo se inicia en la mañana con la luz solar, la misma que estimula la retina y por intermedio del haz retino-hipotalámico activa el núcleo supraquiasmático que se proyecta hacia arriba a la zona preóptica relacionada con la temperatura corporal, dorsalmente hacia el núcleo paraventricular del hipotálamo (PVH) que controla el ritmo circadiano22 y la glándula pineal para la producción de melatonina (MLT). Las proyecciones posteriores del NSQ se dirigen hacia el área de las hipocretinas que inician la estimulación (en sentido figurado) de todos los núcleos del despertar que hemos analizado previamente, con la inactivación de los núcleos del sueño NREM y REM, para posteriormente al atardecer disminuir dicha estimulación y comenzar el proceso de activación progresiva de las estructuras involucradas en los dos tipos de sueño. Esto es lo que vamos a describir en forma resumida.
... Este proceso se conoce como ritmo circadiano del ciclo vigilia-sueño y depende del NSQ que posee un mecanismo intrínseco de tiempo, que actúa como un reloj o marcapaso único genéticamente determinado que se regula con el ciclo luz-oscuridad y que actuaría como un proceso denominado circadiano del despertar, porque tiende a mantener a la persona despierta.
... Si se aísla experimentalmente el NSQ, sus neuronas siguen descargando con mayor intensidad durante el día y más lentamente en las noches y son capaces de mantener el ciclo circadiano fuera del animal de experimentación en ausencia de cualquier impulso, lo que lo convierte en un marcapaso circadiano. Pero resulta que este ciclo sueñovigilia se sigue observando en animales de experimentación en ausencia del ciclo luz-oscuridad (control circadiano) y lo que es más, aun con destrucción del NSQ, pero no con la ritmicidad propia circadiana que hemos visto cuando no hay lesión del NSQ, sino al azar y en algunas ocasiones durante el día. Por otro lado, en el mono, por ejemplo, si se lesiona el NSQ (activador circadiano) el animal, en lugar de dormir 8 horas, duerme 12 horas. Es decir, se siguen presentando ciclos sueño-vigilia aunque de diferente manera, lo que significa que existe otro mecanismo interno independiente del NSQ que maneja sus propios ciclos sueño-vigilia y con tendencia a favorecer el sueño; este proceso se ha denominado homeostasis del sueño. En forma práctica, este proceso puede ser visto como una propensión a dormir que se va acumulando durante la vigilia.
... Este proceso no es fácil entenderlo, pero se supone que es un mecanismo, al menos en parte, de restablecimiento del sueño. Cuando estamos despiertos durante el día experimentamos a través del mismo en forma progresiva una tendencia a dormir, esta se debe a la homeostasis del sueño que si no fuera contrarrestada por el impulso del marcapaso circadiano (NSQ), que nos mantiene despiertos se producirían brotes de sueño frecuentes durante el día.
... Estudios actuales han demostrado que la adenosina, un neurotransmisor inhibitorio que resulta del aumento del metabolismo del glicógeno, sería la sustancia implicada como inductora del sueño en el proceso de la homeostasis porque se acumula durante la vigilia prolongada y disminuye con el sueño reparador subsecuente. De hecho la cafeína, sustancia que produce insomnio, bloquea los receptores de adenosina.
... Como podemos apreciar existen, entonces, dos procesos claramente determinados, el uno que favorece el sueño, que es el denominado homeostasis del sueño, y el otro que se contrapone y favorece el estado de vigilia, que se ha denominado el proceso circadiano del despertar.
... El proceso de homeostasis del sueño es bajo al comenzar la mañana y se incrementa progresivamente a lo largo del día; al mismo tiempo el proceso circadiano, activado por el núcleo supraquiasmático (NSQ) del hipotálamo (por acción de las hipocretinas), también se eleva para contrarrestar la homeostasis del sueño. A medida que las horas habituales para dormir se acercan, la actividad circadiana del despertar decae y predomina la homeostasis del sueño, permitiendo el inicio del mismo. Cuando la actividad circadiana comienza a decaer (al entrar la noche) se produce rápidamente el aumento de la liberación de la melatonina, hormona producida por la hipófisis en condiciones de oscuridad.
Esta hormona tiene 2 tipos de receptores:
- Los denominados tipo 1 (MLT1) presentes en el hipotálamo (NSQ), retina y corteza cerebral sobre los que actúa preponderantemente produciendo un efecto “off” o de apagamiento del NSQ, consolidando de esta manera el sueño, razón por la que se usa como terapéutica en los trastornos del ritmo circadiano.
- El otro tipo de receptor es el de melatonina 2 (MLT2), localizado en otros órganos del cuerpo y que estarían involucrados más en los cambios de fase propias del NSQ.
Bibliografía
1. Erturul A, Rezaki M. The neurobiology of sleep and its influence on memory. Turk Psikiyatri Derg. 2004; 15(4): 300-8
2. Silber MH, Krahn LE, Morgenthaler TI. Sleep Medicine in clinical practice. Florida: Taylor& Francis, 2004: 3-23
3. Saper CB, Chou TC, Scammell TE. The sleep switch: hypothalamic control of sleep and wakefulness. Trends Neurosci. 2001
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