Científicos miden por vez primera el contenido de los sueños
Un estudio constata que éstos activan el cerebro de la misma forma que los actos del estado de vigilia
La capacidad de soñar es un aspecto fascinante de la mente humana. Sin embargo, la manera en que se forman tanto las imágenes como las emociones que experimentamos tan intensamente cuando dormimos sigue siendo un misterio. En un estudio realizado en la Sociedad Max Planck de Alemania, un equipo de científicos ha conseguido registrar la actividad cerebral durante el sueño, y relacionarla con contenidos oníricos específicos. Los resultados demuestran que, cuando actuamos en los sueños, la actividad neuronal del cerebro es similar a la de la vigilia. Por Yaiza Martínez.
A la izquierda, actividad de la corteza motora durante el movimiento de las manos en estado de vigilia. A la derecha, actividad en la misma región cerebral al mover las manos durante el sueño. Fuente: Instituto Max Planck de Psiquiatría.
La capacidad de soñar es un aspecto fascinante de la mente humana. Sin embargo, la manera en que se forman tanto las imágenes como las emociones que experimentamos tan intensamente cuando dormimos sigue siendo un misterio.
Hasta el momento, no había sido posible medir el contenido de los sueños y su efecto en el cerebro. Ahora, investigadores de la Sociedad Max Planck para el Avance de la Ciencia (MPG) de Alemania, en colaboración con científicos del hospital Charité de Berlín, han conseguido por vez primera analizar la actividad del cerebro durante sueños específicos.
Según publica la MPG en un comunicado, los autores de la investigación fueron capaces de hacer estas mediciones gracias a la ayuda de soñadores lúcidos, es decir, de individuos que son conscientes de que están soñando, y también capaces de alterar el contenido de sus sueños.
El estudio consistió en medir la actividad neuronal de estas personas durante movimientos soñados, aunque voluntarios, y compararla con la actividad cerebral registrada durante la ejecución de movimientos reales, llevados a cabo en estado de vigilia.
Antecedentes y avance
Gracias a determinadas técnicas, como el de registro de imágenes por resonancia magnética funcional(IRMf), que permite mostrar en imágenes las regiones cerebrales que ejecutan una tarea determinada, ya se había visualizado e identificado con anterioridad la localización espacial precisa de la actividad cerebral durante el sueño.
Sin embargo, hasta la fecha, los especialistas no habían podido relacionar la actividad neuronal con contenidos específicos de los sueños porque, para hacerlo, es necesario conocer dichos contenidos, de los que sólo puede informar la persona que sueña al despertarse.
Además, para una medición de este tipo sería necesaria una coincidencia temporal entre la actividad cerebral durante el sueño específico y el momento del registro de dicha actividad.
Para salvar estos obstáculos, lo que hicieron los investigadores del Instituto Max Planck de Psiquiatría, en Munich, en colaboración con los científicos del hospital Charité de Berlín y del Instituto Max Planck de Ciencias Cognitivas Humanas y del Cerebro en Leipzig, fue beneficiarse de la capacidad de los soñadores lúcidos de soñar conscientemente.
Como se ha dicho, el sueño lúcido se caracteriza porque, en él, el soñador es consciente de estar soñando e, incluso, puede realizar dentro de él acciones voluntarias. Gracias a este tipo de sueños, los científicos y los participantes en la investigación pudieron colaborar, aunque los segundos estuvieran dormidos.
Características del experimento
A los soñadores se les pidió, en primer lugar, que tomaran conciencia de su sueño mientras dormían en el interior de un escáner de resonancia y que, cuando alcanzasen ese estado de lucidez, lo comunicasen a los investigadores mediante movimientos oculares.
Hasta el momento, no había sido posible medir el contenido de los sueños y su efecto en el cerebro. Ahora, investigadores de la Sociedad Max Planck para el Avance de la Ciencia (MPG) de Alemania, en colaboración con científicos del hospital Charité de Berlín, han conseguido por vez primera analizar la actividad del cerebro durante sueños específicos.
Según publica la MPG en un comunicado, los autores de la investigación fueron capaces de hacer estas mediciones gracias a la ayuda de soñadores lúcidos, es decir, de individuos que son conscientes de que están soñando, y también capaces de alterar el contenido de sus sueños.
El estudio consistió en medir la actividad neuronal de estas personas durante movimientos soñados, aunque voluntarios, y compararla con la actividad cerebral registrada durante la ejecución de movimientos reales, llevados a cabo en estado de vigilia.
Antecedentes y avance
Gracias a determinadas técnicas, como el de registro de imágenes por resonancia magnética funcional(IRMf), que permite mostrar en imágenes las regiones cerebrales que ejecutan una tarea determinada, ya se había visualizado e identificado con anterioridad la localización espacial precisa de la actividad cerebral durante el sueño.
Sin embargo, hasta la fecha, los especialistas no habían podido relacionar la actividad neuronal con contenidos específicos de los sueños porque, para hacerlo, es necesario conocer dichos contenidos, de los que sólo puede informar la persona que sueña al despertarse.
Además, para una medición de este tipo sería necesaria una coincidencia temporal entre la actividad cerebral durante el sueño específico y el momento del registro de dicha actividad.
Para salvar estos obstáculos, lo que hicieron los investigadores del Instituto Max Planck de Psiquiatría, en Munich, en colaboración con los científicos del hospital Charité de Berlín y del Instituto Max Planck de Ciencias Cognitivas Humanas y del Cerebro en Leipzig, fue beneficiarse de la capacidad de los soñadores lúcidos de soñar conscientemente.
Como se ha dicho, el sueño lúcido se caracteriza porque, en él, el soñador es consciente de estar soñando e, incluso, puede realizar dentro de él acciones voluntarias. Gracias a este tipo de sueños, los científicos y los participantes en la investigación pudieron colaborar, aunque los segundos estuvieran dormidos.
Características del experimento
A los soñadores se les pidió, en primer lugar, que tomaran conciencia de su sueño mientras dormían en el interior de un escáner de resonancia y que, cuando alcanzasen ese estado de lucidez, lo comunicasen a los investigadores mediante movimientos oculares.
Paciente en un escáner IRMf. Fuente: Instituto Max Planck de Psiquiatría.
Además, los científicos pidieron a estos individuos que, mientras soñaban, apretaran repetida y voluntariamente su puño derecho y, después, también su puño izquierdo, durante un periodo de diez segundos.
Estas acciones permitieron a los autores del estudio registrar el acceso al denominado sueño REM, una fase en la que los sueños son percibidos de manera particularmente intensa. El registro fue hecho con la ayuda de un electroencefalograma (EEG). Los científicos pudieron también detectar el inicio de la fase lúcida del sueño con esta misma tecnología.
A partir de ese momento, los investigadores midieron la actividad cerebral correspondiente a la parte del sueño en el que los soñadores cerraban sus puños. Esta actividad, aunque onírica, provocó que se pusiera en marcha una región de la corteza senso-motora del cerebro que es responsable de la ejecución de movimientos reales durante la vigilia.
El efecto fue directamente comparable con la actividad neuronal que se produce cuando una persona mueve la mano estando despierta, afirman los científicos.
Visión y planificación durante el sueño
La coincidencia entre los registros de la actividad cerebral durante el sueño y los registros durante la realización de acciones concretas demuestran que el contenido de los sueños puede ser medido.
Pero, además, según explica uno de los autores del estudio, el investigador del Instituto Max Planck de Psiquiatría, Martin Dresler, la combinación de la tecnología EEG con avanzadas técnicas de registro de imágenes de la actividad cerebral y con soñadores lúcidos permitiría medir los patrones de actividad del cerebro incluso durante percepciones visuales oníricas.
Por otra parte, los científicos, ayudados por una técnica conocida como espectroscopia del infrarrojo cercano, consiguieron observar una actividad incrementada en una región del cerebro que juega un importante papel en la planificación de los movimientos.
Michael Czisch, otro de los autores del estudio afirma que todos los datos obtenidos sugieren que “nuestros sueños no son como el “cine”, en el que simplemente observamos lo que sucede de manera pasiva, sino que implican una actividad cerebral que está vinculada con el contenido de lo que estamos soñando”.
Entrenamiento para la lucidez
Según ha publicado SINC, en el presente estudio participaron seis hombres de entre 21 y 38 años. Los registros cerebrales fueron realizados durante tres o cuatro horas en la segunda mitad de la noche, que es cuando la incidencia del sueño es más alta. Los participantes fueron previamente entrenados durante varios años hasta que consiguieron tener sueños lúcidos.
La utilización del adjetivo "lúcido" para los sueños fue introducido en 1867 por el escritor, sinólogo y especialista en sueños francés Léon d'Hervey de Saint-Denys, en su obra “Los sueños y cómo controlarlos”.
La mayoría de los sueños lúcidos suceden en la etapa de sueño paradójico o fase REM, y se dan espontáneamente o a voluntad, gracias al aprendizaje. La consciencia de soñar le da al soñador la posibilidad de controlar deliberadamente, no sólo sus acciones, sino también el contenido y desarrollo de los sueños. La capacidad de reconocer y controlar los estados oníricos fue mencionada ya en textos budistas del siglo VII. En Occidente se ha estudiado el fenómeno en condiciones de laboratorio desde finales de los años 70 del pasado siglo.
Estas acciones permitieron a los autores del estudio registrar el acceso al denominado sueño REM, una fase en la que los sueños son percibidos de manera particularmente intensa. El registro fue hecho con la ayuda de un electroencefalograma (EEG). Los científicos pudieron también detectar el inicio de la fase lúcida del sueño con esta misma tecnología.
A partir de ese momento, los investigadores midieron la actividad cerebral correspondiente a la parte del sueño en el que los soñadores cerraban sus puños. Esta actividad, aunque onírica, provocó que se pusiera en marcha una región de la corteza senso-motora del cerebro que es responsable de la ejecución de movimientos reales durante la vigilia.
El efecto fue directamente comparable con la actividad neuronal que se produce cuando una persona mueve la mano estando despierta, afirman los científicos.
Visión y planificación durante el sueño
La coincidencia entre los registros de la actividad cerebral durante el sueño y los registros durante la realización de acciones concretas demuestran que el contenido de los sueños puede ser medido.
Pero, además, según explica uno de los autores del estudio, el investigador del Instituto Max Planck de Psiquiatría, Martin Dresler, la combinación de la tecnología EEG con avanzadas técnicas de registro de imágenes de la actividad cerebral y con soñadores lúcidos permitiría medir los patrones de actividad del cerebro incluso durante percepciones visuales oníricas.
Por otra parte, los científicos, ayudados por una técnica conocida como espectroscopia del infrarrojo cercano, consiguieron observar una actividad incrementada en una región del cerebro que juega un importante papel en la planificación de los movimientos.
Michael Czisch, otro de los autores del estudio afirma que todos los datos obtenidos sugieren que “nuestros sueños no son como el “cine”, en el que simplemente observamos lo que sucede de manera pasiva, sino que implican una actividad cerebral que está vinculada con el contenido de lo que estamos soñando”.
Entrenamiento para la lucidez
Según ha publicado SINC, en el presente estudio participaron seis hombres de entre 21 y 38 años. Los registros cerebrales fueron realizados durante tres o cuatro horas en la segunda mitad de la noche, que es cuando la incidencia del sueño es más alta. Los participantes fueron previamente entrenados durante varios años hasta que consiguieron tener sueños lúcidos.
La utilización del adjetivo "lúcido" para los sueños fue introducido en 1867 por el escritor, sinólogo y especialista en sueños francés Léon d'Hervey de Saint-Denys, en su obra “Los sueños y cómo controlarlos”.
La mayoría de los sueños lúcidos suceden en la etapa de sueño paradójico o fase REM, y se dan espontáneamente o a voluntad, gracias al aprendizaje. La consciencia de soñar le da al soñador la posibilidad de controlar deliberadamente, no sólo sus acciones, sino también el contenido y desarrollo de los sueños. La capacidad de reconocer y controlar los estados oníricos fue mencionada ya en textos budistas del siglo VII. En Occidente se ha estudiado el fenómeno en condiciones de laboratorio desde finales de los años 70 del pasado siglo.
Descubrimiento fundamental sobre el sueño
El psicólogo norteamericano William Charles Dement, nacido en 1928, estudiando a ciertos durmientes, reparó en que durante una etapa de su sueño tenían lugar movimientos oculares rápidos (MOR; en inglés, REM, rapid eye movement), acompañados por un aumento de la respiración, la pulsación y la presión sanguínea, que alcanzaban los niveles propios de la vigilia. Este fenómeno ocupa una cuarta parte del tiempo que una persona pasa dormida.
El descubrimiento de Dement reveló que aquellas personas a las que se despertaba durante el sueño MOR manifestaban claros indicios de trastorno psíquico y recordaban haber soñado. En función de estos hechos, comenzaron a surgir teorías que suponen el inicio de un estudio científico del sueño y su función biológica y psicológica.
Etapas del sueño
Los estados y las fases del sueño humano se definen según los patrones característicos que se observan mediante el electroencefalograma (EEG), el electrooculograma (EOG, una medición de los movimientos oculares) y el electromiograma de superficie (EMG). El registro de estos parámetros electrofisiológicos para definir los estados de sueño y de vigilia se denomina polisomnografía. Estos perfiles entregan dos estados del sueño:
- Sueño sin movimientos oculares rápidos (NMOR o NREM en inglés). Se divide en 4 estados:
- La fase 1 del NMOR (fase del sueño ligero) es la transición desde la vigilia al sueño; se la reconoce por la aparición del patrón regular α (alfa de amplitud de onda alta y regular) e instauración de un patrón de amplitud baja y de frecuencia mixta, predominantemente en el intervalo theta (2 a 7 Hz), con movimientos oculares lentos "en balancín".
- La fase 2 del NMOR se define por la aparición de complejos K y de husos de sueño superpuestos a una actividad de base similar a la del estado 1. Los complejos K son descargas lentas, negativas (hacia arriba) y de amplitud elevada que se continúan inmediatamente después por una deflexión positiva (hacia abajo). Los husos de sueño son descargas de alta frecuencia de corta duración que presentan una amplitud característica con subidas y bajadas. No hay actividad ocular y el EMG da un resultado similar al estado 1.
- La fase 3 del NMOR se caracteriza por ser un sueño con más del 20% (pero menos del 50%) de actividad delta de amplitud elevada (> 75 microV)(0,5 a 2 Hz). Los husos del sueño pueden persistir, sigue sin haber actividad ocular, y la actividad del EMG permanece en un nivel reducido.
- En la fase 4 del NMOR (la fase de mayor profundidad en el sueño), el patrón electroencefalográfico lento y de alto voltaje de la fase 3 comprende al menos el 50% del registro.
El conjunto formado por las fases 3 y 4 del NMOR se denomina sueño de ondas lentas (SOL), delta o profundo.
- Sueño de movimientos oculares rápidos (MOR o REM en inglés), conocido también como "sueño paradójico", desincronizado o D. El sueño MOR se caracteriza por un EEG de baja amplitud y de frecuencia mixta similar al de la fase 1 del NMOR. En este contexto, se producen brotes de actividad más lenta (3 a 5 Hz) con deflexiones negativas superficiales ("ondas en diente de sierra") que se superponen con frecuencia a este patrón. El EOG da muestras de MOR similares a las que se observan cuando la persona en cuestión permanece despierta y con los ojos abiertos. La actividad del EMG permanece ausente reflejando la atonía muscular completa de la parálisis motora descendente característica de este estado.
[editar]Función biológica del sueño
La hipótesis de que el sueño participa en la consolidación de la memoria reciente ha sido investigada mediante cuatro paradigmas:
- Efectos de la privación del sueño sobre la consolidación de recuerdos;
- Efectos del aprendizaje sobre el sueño post-entrenamiento;
- Efectos de la estimulación durante el sueño sobre los patrones de sueño y sobre la memoria, y
- Re-expresión de los patrones de comportamiento específico neuronal durante el sueño post-entrenamiento.
Algunos de estos estudios confirman la idea de que el sueño está profundamente implicado en las funciones de la memoria en humanos y animales. Sin embargo, los datos disponibles aún son demasiado escasos y en ocasiones contradictorios para confirmar o rechazar inequívocamente la hipótesis de que la consolidación de memorias no-declarativa y declarativa respectivamente dependan de los procesos de sueño MOR y NMOR. Por otra parte, no se ha encontrado ninguna correlación entre la cantidad de sueño que se registra en una especie y su capacidad intelectual; si el sueño sirviera para consolidar la memoria, un gato que duerme 16 horas diarias debería tener una memoria prodigiosa, superior a la de un ser humano que sólo duerme ocho horas. También, personas que no presentan sueño MOR, por ejemplo por lesiones traumáticas en el rombencéfalo o debido al consumo de fármacos, no tienen ningún problema en consolidar sus aprendizajes.[cita requerida]
Otros estudios más recientes comparan el proceso de ordenamiento de la memoria durante el sueño con el proceso de desfragmentación de la memoria de las computadoras, ambos persiguiendo un mismo objetivo de mantenimiento y economía de recursos, preparándonos para una mejor disponibilidad operativa de la memoria durante los momentos de mayor utilidad, como el estar despierto o en actividad.[cita requerida]
[editar]La privación del sueño aumenta la eficiencia del sueño
Por eficiencia del sueño se entiende el tiempo que un sujeto pasa en sueño verdadero porque no se puede despertar durante el tiempo que se dedica a dormir.
Uno de los descubrimientos más importantes de la investigación sobre la privación de sueño es que las personas que están privadas de sueño se convierten en durmientes con un sueño más eficiente. Concretamente, en su sueño hay una proporción más alta de ondas lentas (fases 3 y 4), lo que parece servir a la principal función de recuperación.
Áreas del encéfalo implicadas en el sueño
- Región anterior del hipotálamo, área del prosencéfalo basal (sueño).
- Región posterior del hipotálamo, área del mesencéfalo (vigilia).
Estas dos áreas del encéfalo que están involucradas en la regulación del sueño fueron descubiertas a principios del siglo XX, antes de que surgiera la neurociencia comportamental moderna, por el neurólogo vienés Barón Constantin Von Economo. Posteriormente la implicación de estas dos áreas se confirmará mediante estudios de lesión en animales experimentales (Véase Saper, Chou yScammell, 2001)..
Fármacos que afectan al sueño
La mayoría de los fármacos que influyen en el sueño pueden clasificarse en una de dos categorías diferentes:
- Hipnóticos: aumentan la cantidad de sueño.
- Antihipnóticos: disminuyen la cantidad de sueño.
Hay una tercera categoría que cabría introducir, la de los fármacos que influyen sobre la ritmicidad circardiana, siendo el principal fármaco la melatonina.
El sueño en los animales
El acto de soñar ha sido sólo confirmado en el Homo sapiens. Algunos animales también pasan por la fase MOR del sueño, pero su experiencia subjetiva es difícil de determinar. Parece que los mamíferos son los animales con mayor probabilidad de soñar debido a su ciclo del sueño similar al humano. Quien se lleva las estadísticas en términos de sueño es el gato, quien pasa un 70% de su vida durmiendo y a medida que envejece, su etapa de vigilia disminuye ostensiblemente.
Los caballos, los patos y las ovejas pueden dormir de pie o echados. Sin embargo, no pueden experimentar Sueño MOR mientras están de la primera forma. El animal que más tiempo pasa en fase MOR durante el sueño es el armadillo. Las ballenas y delfines son diferentes a los humanos: siempre tienen que estar conscientes, ya que necesitan salir a la superficie a respirar, solo una parte de su cerebro duerme cada vez.1
