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sueño sin movimientos oculares rápidos

Hipnograma simplificado con etapas NREM. El sueño sin movimientos oculares rápidos ( NREM ), también conocido como sueño tranquilo , [ 1 ] comprende las etapas del sueño 1 a 3, ...

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Hipnograma simplificado con etapas NREM.

El sueño sin movimientos oculares rápidos ( NREM ), también conocido como sueño tranquilo , [ 1 ] comprende las etapas del sueño 1 a 3, anteriormente conocidas como etapas 1 a 4. El sueño con movimientos oculares rápidos (REM) no está incluido. Cada etapa presenta características electroencefalográficas y de otro tipo distintivas. A diferencia del sueño REM, durante estas etapas suele haber poco o ningún movimiento ocular. Se sueña durante ambos estados del sueño, y los músculos no se paralizan como en el sueño REM. Las personas que no completan correctamente las etapas del sueño se quedan atrapadas en el sueño NREM, y debido a que los músculos no se paralizan, pueden ser capaces de caminar dormidas. Según los estudios, se cree que la actividad mental que tiene lugar durante el sueño NREM es similar al pensamiento, mientras que el sueño REM incluye contenido alucinatorio y extraño. [ 2 ] El sueño NREM se caracteriza por una amabilidad iniciada por el soñador, en comparación con el sueño REM, donde es más agresivo, lo que implica que el sueño NREM se encarga de simular interacciones amistosas. [ 3 ] La actividad mental que se produce durante el sueño NREM y REM es resultado de dos generadores de actividad distintos, lo que también explica la diferencia en dicha actividad. Además, durante el sueño NREM predomina el sistema parasimpático . Se cree que las diferencias observadas entre la actividad REM y NREM se deben a diferencias en las etapas de la memoria que se producen durante ambos tipos de sueño.

Etapas

El sueño NREM se dividió en cuatro etapas en la estandarización de Rechtschaffen y Kales (R&K) de 1968. Esta división se redujo a tres en la actualización de 2007 de la Academia Estadounidense de Medicina del Sueño (AASM). [ 4 ]

  • Etapa 1 : ocurre principalmente al comienzo del sueño, con movimientos oculares lentos. Este estado a veces se denomina vigilia relajada. [ 5 ] Las ondas alfa desaparecen y aparece la onda theta . Las personas que se despiertan de esta etapa a menudo creen que han estado completamente despiertas. Durante la transición a la etapa 1 del sueño, es común experimentar sacudidas hipnagógicas . [ 6 ] Las alucinaciones hipnagógicas suelen estar asociadas con esta etapa. [ 7 ]
  • Etapa 2 : no se producen movimientos oculares y soñar es muy raro. El durmiente se despierta con bastante facilidad. Los registros de EEG tienden a mostrar los característicos " husos del sueño ", que son breves ráfagas de actividad cerebral de alta frecuencia, [ 8 ] y " complejos K " durante esta etapa.
  • Etapa 3 – anteriormente dividida en etapas 3 y 4, es sueño profundo, sueño de ondas lentas (SOL). La etapa 3 era anteriormente la transición entre la etapa 2 y la etapa 4 donde las ondas delta , asociadas con el sueño "profundo", comenzaban a ocurrir, mientras que las ondas delta predominaban en la etapa 4. En 2007, estas se combinaron en una sola etapa 3 para todo el sueño profundo. [ 9 ] Soñar es más común en esta etapa que en otras etapas del sueño NREM, aunque no tan común como en el sueño REM. El contenido de los sueños de SOL tiende a ser desconectado, menos vívido y menos memorable que los que ocurren durante el sueño REM. [ 10 ] Esta es también la etapa durante la cual ocurren con mayor frecuencia las parasomnias .

Husos del sueño y complejos K

Los husos del sueño son exclusivos del sueño NREM. La mayor actividad de los husos se produce al inicio y al final del sueño NREM. Los husos del sueño implican la activación cerebral en áreas como el tálamo, la corteza cingulada anterior, la corteza insular y la circunvolución temporal superior. Su duración varía. Existen husos lentos, con una frecuencia de entre 11 y 13  Hz, asociados a una mayor actividad en la circunvolución frontal superior, y husos rápidos, con una frecuencia de entre 13 y 15  Hz, asociados a la activación de regiones corticales de procesamiento sensoriomotor, así como a la activación de la corteza frontal medial y el hipocampo. Aún no se conoce con certeza el significado de estos husos del sueño, pero las investigaciones en curso buscan dilucidar su función. [ 11 ]

Los complejos K son ondas delta largas y únicas que duran solo un segundo. [ 12 ] También son exclusivas del sueño NREM. Aparecen espontáneamente durante las primeras etapas, generalmente en la segunda etapa, de forma similar a los husos del sueño. Sin embargo, a diferencia de los husos del sueño, pueden ser inducidos voluntariamente por ruidos transitorios, como un golpe en la puerta. Se desconoce la función de estos complejos K y se necesita más investigación. [ 13 ]

Soñando

Aunque los informes de los participantes del estudio sobre la intensa viveza de los sueños durante el sueño REM y el mayor recuerdo de los sueños que ocurren durante esa fase sugieren que soñar ocurre con mayor frecuencia durante esa etapa, [ 14 ] soñar también puede ocurrir durante el sueño NREM, [ 14 ] en el que los sueños tienden a ser más mundanos en comparación. [ 15 ] Inicialmente se pensó que el sueño NREM es la ausencia de sueños, o que los sueños ocurren con menos frecuencia en comparación con el sueño REM porque el 90-95% de quienes se despiertan en medio del sueño REM informarán haber tenido un sueño, pero solo el 5-10% de quienes se despiertan en medio del sueño no REM informarán haber tenido un sueño. [ 16 ] Sin embargo, cuando se les pregunta sobre procesos de pensamiento o sentimientos más generales, el 70% de las personas que se despiertan del sueño NREM informan tener sentimientos similares a los de un sueño, lo cual es característico de los sueños NREM, lo que potencialmente refuta esa teoría. [ 17 ] [ 18 ]

Las investigaciones también han demostrado que los sueños durante la fase NREM ocurren con mayor frecuencia durante las horas de la mañana, que es también el período con mayor frecuencia de sueño REM. Esto se descubrió mediante un estudio en el que los sujetos tomaron siestas durante intervalos de tiempo específicos y fueron despertados forzosamente; su sueño se separó en siestas que incluían solo sueño REM y solo sueño NREM mediante polisomnografía . Esto implica que la presencia de sueño REM en la polisomnografía no es necesaria para soñar. Más bien, los mecanismos que generan el sueño REM provocan cambios en la experiencia del sueño. Debido a estos cambios, por la mañana, puede producirse una activación subcortical durante el sueño NREM comparable a la que ocurre durante el sueño REM. Dicha activación subcortical puede dar lugar a sueños durante la fase NREM en las horas de la mañana. [ 19 ]

El yo en los sueños

Se sugiere que soñar implica dos yoes: el yo agresivo (REM) y el yo amigable (NREM). Parece que en los sueños NREM, el yo se encuentra en diferentes situaciones, en su mayoría negativas, pero se observa que responde de una manera que entabla amistad o acepta lo desconocido. [ 3 ] A veces se piensa que en el sueño NREM, los soñadores son "conscientes de ser conscientes", también conocido como "conciencia secundaria", [ 20 ] lo que les permite tomar mejores decisiones y potencialmente reflexionar sobre ellas. [ 17 ]

Movimientos musculares

Durante el sueño no REM, se inhibe el impulso tónico hacia la mayoría de los músculos respiratorios de las vías respiratorias superiores. Esto tiene dos consecuencias:

  1. Las vías respiratorias superiores se vuelven más flácidas.
  2. La inervación rítmica produce contracciones musculares más débiles debido a la disminución de los niveles de calcio intracelular, ya que la eliminación de la inervación tónica hiperpolariza las motoneuronas y, en consecuencia, las células musculares.

Sin embargo, dado que el diafragma está impulsado principalmente por el sistema autónomo, se ve relativamente poco afectado por la inhibición no REM. Por lo tanto, las presiones de succión que genera permanecen constantes. Esto estrecha las vías respiratorias superiores durante el sueño, aumentando la resistencia y haciendo que el flujo de aire a través de ellas sea turbulento y ruidoso. Por ejemplo, una forma de determinar si una persona está durmiendo es escuchar su respiración: una vez que se duerme, su respiración se vuelve notablemente más fuerte. Como era de esperar, la mayor tendencia de las vías respiratorias superiores a colapsarse durante la respiración en el sueño puede provocar ronquidos , una vibración de los tejidos en las vías respiratorias superiores. Este problema se agrava en personas con sobrepeso que duermen boca arriba, ya que el exceso de tejido graso puede presionar las vías respiratorias, obstruyéndolas. Esto puede provocar apnea del sueño .

Parasomnias

Las parasomnias son muy frecuentes en la fase final del sueño NREM. Se trata de alteraciones del sueño que afectan su función, calidad o duración, causadas por una activación fisiológica en la que el cerebro se encuentra entre las fases de conciliar el sueño y despertar. El sistema nervioso autónomo, los procesos cognitivos y el sistema motor se activan durante el sueño o al despertar.

Algunos ejemplos de parasomnias son el sonambulismo (caminar dormido), la somniloquia (hablar dormido), comer dormido , las pesadillas o terrores nocturnos , la parálisis del sueño y la sexsomnia (o " sexo dormido "). Muchas de ellas tienen un componente genético y pueden ser bastante perjudiciales para la persona que las padece o para su pareja. Las parasomnias son más comunes en niños, pero se ha observado que la mayoría las superan con la edad. Sin embargo, si no desaparecen, pueden causar otros problemas graves en la vida cotidiana. [ 21 ]

Polisomnografía

La polisomnografía (PSG) es una prueba de estudio del sueño que se utiliza para investigar el sueño; el resultado de la prueba se llama polisomnograma. A continuación se muestran imágenes de las etapas 1, 2 y 3 del sueño NREM.

Las figuras representan épocas de 30 segundos (30 segundos de datos). Representan datos de ambos ojos, EEG, mentón, micrófono, EKG , piernas, flujo de aire nasal/oral, termistor, esfuerzo torácico, esfuerzo abdominal, oximetría y posición corporal, en ese orden. El EEG está resaltado por el recuadro rojo. Los husos del sueño en la figura de la etapa 2 están subrayados en rojo.

Etapa N1: Fase N1 del sueño. El EEG está resaltado con un recuadro rojo.

Etapa N2: Fase N2 del sueño. El EEG está resaltado con un recuadro rojo. Los husos del sueño están resaltados con una línea roja.

Etapa N3: Fase 3 del sueño. El electroencefalograma (EEG) está resaltado con un recuadro rojo.

sueño de ondas lentas

El sueño de ondas lentas (SOL) se compone de la fase más profunda del sueño no REM y a menudo se le denomina sueño profundo.

Los umbrales de activación más altos (por ejemplo, la dificultad para despertarse ante un sonido de cierto volumen) se observan en la fase 3. Al despertar de esta fase, la persona suele sentirse aturdida, y de hecho, las pruebas cognitivas realizadas tras despertar de la fase 3 indican que el rendimiento mental se ve afectado durante periodos de hasta 30 minutos, en comparación con los despertares de otras fases. Este fenómeno se conoce como « inercia del sueño ».

Después de la privación del sueño, suele haber un fuerte repunte del sueño de ondas lentas (SWS), lo que sugiere que hay una "necesidad" de esta etapa. [ 22 ]

El sueño de ondas lentas (SOL) es un estado de alta actividad, a diferencia de lo que se creía anteriormente, que se consideraba un estado de quietud cerebral. Los datos de neuroimagen han demostrado que, durante el sueño NREM, la actividad cerebral regional se ve influenciada por la experiencia de vigilia recién transcurrida.

Se realizó un estudio con un grupo experimental y un grupo de control para que aprendieran a navegar por un laberinto 3D. El flujo sanguíneo en el giro parahipocampal aumentó en función del desempeño individual en el laberinto 3D. Los participantes fueron entrenados en el laberinto durante 4 horas y, posteriormente, durante los distintos ciclos de sueño (sueño NREM, sueño REM y vigilia), se les realizó una tomografía por emisión de positrones (PET) doce veces durante la noche. La PET demostró un mayor flujo sanguíneo en el hipocampo durante el sueño de ondas lentas (SWS) y el sueño NREM debido al entrenamiento del día anterior, mientras que el grupo de control no mostró un aumento del flujo sanguíneo y no había recibido el entrenamiento previo. Según este estudio, la actividad cerebral durante el sueño mostraría que los eventos del día anterior sí influyen. Una teoría propone un modelo de diálogo hipocampo-neocortical. Se han propuesto dos etapas de actividad hipocampal: la primera consiste en el registro de la memoria durante la vigilia y la segunda en la reproducción de la memoria durante el sueño NREM. Se cree que este proceso de reactivación de las secuencias de activación de la memoria refuerza gradualmente las conexiones inicialmente débiles entre las áreas neocorticales, permitiendo que la información original se active en la corteza independientemente del hipocampo, asegurando así una capacidad de codificación renovada del hipocampo. Maquet concluyó que las áreas del cerebro involucradas en el procesamiento de la información y la memoria presentan una mayor actividad cerebral durante el período de sueño de ondas lentas. Los eventos experimentados el día anterior se recuerdan de forma más eficiente y clara al día siguiente, lo que indica que las regiones de la memoria del cerebro se activan durante el sueño de ondas lentas/NREM en lugar de permanecer inactivas como se pensaba anteriormente. [ 23 ]

El sueño de ondas lentas NREM (NREM SWS), también conocido como actividad de ondas lentas (SWA), se considera de gran importancia en el desarrollo cerebral debido no solo a su comportamiento homeostático sino también a su clara correlación con la edad. [ 24 ] Los niños duermen más tiempo y más profundamente que los adultos. La diferencia en la profundidad del sueño se ha cuantificado mediante registros de EEG de SWA. [ 25 ] Un aumento en SWA alcanza su punto máximo justo antes de la pubertad y disminuye exponencialmente desde la adolescencia hasta la edad adulta en estudios longitudinales y transversales de participantes con desarrollo típico. [ 26 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 27 ] Este fenómeno se entiende como la metabolización de recuerdos y habilidades aprendidas durante el sueño NREM; [ 24 ] la disminución en SWA se considera un reflejo de la reorganización sináptica y, por lo tanto, un efecto de la maduración conductual que concluye. [ 26 ] El período crítico desde la infancia hasta la adultez emergente también se considera un período sensible para la manifestación de trastornos mentales. Por ejemplo, los niños con trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH), un trastorno cerebral que afecta el control cognitivo y motor, han mostrado trayectorias de engrosamiento cortical considerablemente diferentes en contraste con los niños con desarrollo típico según los datos de resonancia magnética. El grosor cortical es una medida común de la maduración cerebral; la principal diferencia en los niños con TDAH muestra un retraso en el grosor cortical, específicamente en el lóbulo frontal. [ 27 ] Las correlaciones significativas en la trayectoria del grosor de la materia gris y la SWA sugieren que la SWA puede indicar niveles de maduración cortical a nivel individual. [ 26 ] Sin embargo, todavía no hay un estudio en el que el diagnóstico de TDAH pueda darse directamente a partir de las lecturas de SWA.

Memoria

Se sabe que el sueño sin movimientos oculares rápidos tiene un efecto beneficioso sobre la consolidación de la memoria , especialmente para la memoria declarativa (mientras que la mejora de la memoria procedimental se asocia más con el sueño REM), [ 28 ] aunque puede que no sea posible establecer una distinción clara entre la influencia de las etapas en el tipo de aprendizaje. [ 29 ]

En general, tanto el sueño REM como el sueño no REM se asocian con un mejor rendimiento de la memoria, ya que los recuerdos recién codificados se reactivan y consolidan durante el sueño. [ 30 ]

Se ha demostrado que el sueño NREM está íntimamente correlacionado con la consolidación de la memoria declarativa en varios estudios, donde los sujetos durmieron después de una tarea de memoria declarativa; aquellos que tuvieron un sueño con fases NREM tuvieron un mejor desempeño después de la siesta o la noche, en comparación con los sujetos que estuvieron despiertos o tuvieron más sueño REM. [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]

La importancia del sueño NREM en la consolidación de la memoria también se ha demostrado mediante el uso de señales; en este paradigma, mientras los participantes duermen y se encuentran en las etapas de sueño NREM, se proponen señales (que pueden ser, por ejemplo, sonidos o palabras presentados auditivamente, olores, etc.). [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] El hecho de que este procedimiento fuera efectivo en la mejora del rendimiento de la memoria posterior, indica que durante estas etapas, hay una reactivación de las huellas de memoria y una consolidación subsiguiente, que se ven facilitadas por las señales; es importante destacar que esto no funciona si las señales se presentan cuando los sujetos están despiertos o en las etapas REM. [ 34 ] [ 35 ]

Además, el papel específico y crucial del sueño de ondas lentas (SWS, una etapa del sueño NREM) en la consolidación de la memoria se ha demostrado en un estudio [ 37 ] donde, mediante estimulación eléctrica, se indujeron y potenciaron oscilaciones lentas; debido a este aumento de la actividad de ondas lentas (SWA), los participantes tuvieron un mejor desempeño en tareas de memoria declarativa. La SWA no solo ayuda al aprendizaje, sino que también es crucial, ya que se ha demostrado que su supresión perjudica la consolidación de la memoria declarativa. [ 38 ]

Por otro lado, los husos del sueño (especialmente asociados con la fase N2 del sueño NREM, pero que también pueden ocurrir durante la fase N3) son cruciales para la consolidación declarativa; de hecho, se potencian (aumentan en densidad) después del aprendizaje declarativo, [ 39 ] su aumento se asocia con un mejor rendimiento de la memoria (lo cual se ha demostrado mediante la manipulación farmacológica de la densidad de los husos y la medición de los resultados en tareas de aprendizaje). [ 40 ]

Un modelo funcional de estabilización del sueño y la memoria.

Schreiner y Rasch (2017) [ 36 ] propusieron un modelo que ilustra cómo podría funcionar el efecto beneficioso de la señalización sobre la memoria durante el sueño, que incluye ondas theta y gamma y husos del sueño.

El aumento de la actividad theta representa el restablecimiento exitoso de la memoria después de la señal: si se observa dicho aumento, significa que la asociación entre la señal y la huella de memoria es suficientemente fuerte y que la señal se presenta de manera efectiva y en el momento adecuado. Las ondas theta interactúan con la actividad gamma y, durante el sueño NREM, esta oscilación theta-gamma produce la reubicación de la representación de la memoria, del hipocampo a la corteza. Por otro lado, el aumento de los husos del sueño ocurre inmediatamente después o en paralelo al aumento de la actividad theta, y es un mecanismo necesario para la estabilización, el refuerzo y también la integración de la huella de memoria recién codificada. [ 36 ]

Es importante destacar que, en este modelo de trabajo, las oscilaciones lentas tienen el papel de un "marcapasos que da tiempo" [ 36 ] y parecen ser un requisito previo para el éxito de la señalización.

Según este modelo, potenciar únicamente las ondas lentas o únicamente los husos del sueño no es suficiente para mejorar la función de la memoria del sueño: es necesario aumentar ambos para obtener una influencia, y este último es el factor determinante. [ 36 ]

NREM en otros animales

No se sabe mucho sobre el sueño NREM, por lo que los científicos han realizado estudios en otros animales para intentar comprenderlo mejor, en particular por qué el cerebro ha evolucionado para tener dos estados distintos. [ 41 ] En sus estudios, se descubrió que entre las aves y ciertos mamíferos como los delfines , sus cerebros exhiben un comportamiento similar. Se encontró que ciertas especies de aves tienen la mitad de su hemisferio cerebral liberando ondas cerebrales similares a las de un humano durante el sueño NREM, y la otra mitad está completamente consciente, lo que les permite volar mientras duermen. [ 42 ] Ciertas especies de delfines también exhiben un comportamiento similar al de las aves para poder nadar mientras duermen. [ 43 ]

En ratas , tras 24 horas de privación de sueño, se observó un aumento de la actividad de ondas lentas durante el sueño NREM [ 44 ] , lo que se corresponde directamente con el cerebro humano, que, al estar privado de sueño, prioriza el sueño NREM sobre el sueño REM, lo que implica que el sueño NREM es responsable de regular y compensar la falta de sueño [ 45 ] .

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Lecturas adicionales

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  • Rock, Andrea (2004). La mente en la noche . Basic Books. ISBN 978-0-7382-0755-1.
  • Warren, Jeff (2007). «La ola lenta». El viaje mental: Aventuras en la rueda de la conciencia . Random House. ISBN 978-0-679-31408-0.
  • Iber, C; Ancoli-Israel, S; Chesson, A; Quan, SF. para la Academia Estadounidense de Medicina del Sueño. Manual de la AASM para la puntuación del sueño y eventos asociados: reglas, terminología y especificaciones técnicas. Westchester: Academia Estadounidense de Medicina del Sueño; 2007.
  • Manni, Raffaele (mayo de 2005). "Sueño REM, sueño no REM, sueños y alucinaciones". Current Psychiatry Reports . 7 (3): 196– 200. doi : 10.1007/s11920-005-0053-0 . PMID 15935133. S2CID 36303702 .  
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