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4.3: Etapas del sueño

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    • Rose M. Spielman, William J. Jenkins, Marilyn D. Lovett, et al.
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    Objetivos de aprendizaje
    • Diferenciar entre sueño REM y no REM
    • Describir las diferencias entre las tres etapas del sueño no REM
    • Comprender el papel que juegan el sueño REM y no REM en el aprendizaje y la memoria

    El sueño no es un estado uniforme de ser. En cambio, el sueño se compone de varias etapas diferentes que se pueden diferenciar entre sí por los patrones de actividad de las ondas cerebrales que ocurren durante cada etapa. Mientras estamos despiertos, nuestra actividad de ondas cerebrales está dominada por ondas beta. En comparación con los patrones de ondas cerebrales mientras están dormidas, las ondas beta tienen la frecuencia más alta (13—30 Hz) y la amplitud más baja, y tienden a mostrar más variabilidad. A medida que comenzamos a dormirnos, nuestra actividad de ondas cerebrales cambia. Estos cambios se pueden visualizar mediante un EEG y se distinguen entre sí tanto por la frecuencia como por la amplitud de la onda cerebral. La frecuencia de una onda cerebral es la cantidad de ondas cerebrales que ocurren en un segundo, y la frecuencia se mide en Hertz (Hz). La amplitud es la altura de la onda cerebral (Figura 4.7). El sueño se puede dividir en dos fases generales diferentes: sueño REM y sueño no REM (NREM). El sueño con movimiento ocular rápido (REM) se caracteriza por movimientos de lanzamiento de los ojos debajo de los párpados cerrados. Las ondas cerebrales durante el sueño REM parecen muy similares a las ondas cerebrales durante la vigilia. Por el contrario, el sueño no REM (NREM) se subdivide en cuatro etapas que se distinguen entre sí y de la vigilia por patrones característicos de ondas cerebrales. Las tres primeras etapas del sueño son sueño NREM, mientras que la cuarta y última etapa del sueño es sueño REM. En esta sección, discutiremos cada una de estas etapas del sueño y sus patrones asociados de actividad de las ondas cerebrales.

    Una fotografía muestra a una persona durmiendo. Superpuesta en la parte superior de la imagen hay una línea que representa la actividad de las ondas cerebrales en las cinco etapas del sueño. Por encima de la línea, de izquierda a derecha, lee la etapa 1, la etapa 2, la etapa 3, la etapa 4 y la etapa 5. La amplitud de onda es mayor en la etapa tardía 2, y cerca del final de la etapa 3 a la etapa 4. La longitud de onda I más larga desde la etapa tardía 2 hasta la etapa 4.
    Figura 4.7 La actividad de las ondas cerebrales cambia drásticamente a través de las diferentes etapas del sueño. (crédito “durmiendo”: modificación de obra de Ryan Vaarsi)

    Etapas del sueño NREM

    A medida que comenzamos a dormirnos, ingresamos al sueño NREM, y los patrones de ondas cerebrales disminuyen en frecuencia y aumentan en amplitud. La primera etapa del sueño NREM se conoce como sueño etapa 1. El sueño en etapa 1 es una fase de transición que ocurre entre la vigilia y el sueño, periodo durante el cual nos desviamos a dormir. Durante este tiempo, se produce una desaceleración tanto en las tasas de respiración como en los latidos cardíacos. Además, el sueño en etapa 1 implica una marcada disminución tanto en la tensión muscular general como en la temperatura corporal central.

    En cuanto a la actividad de las ondas cerebrales, el sueño en etapa 1 se asocia con ondas alfa y theta. La porción temprana del sueño en etapa 1 produce ondas alfa. Estos patrones de actividad eléctrica (ondas) se asemejan a los de alguien que está muy relajado, pero despierto, pero tienen menos variabilidad (están más sincronizados) y son relativamente menores en frecuencia (8—12 Hz) y mayores en amplitud que las ondas beta (Figura 4.8). A medida que un individuo continúa a través del sueño de la etapa 1, hay un aumento en la actividad de la onda theta. Las ondas Theta son incluso de menor frecuencia (4—7 Hz), y más altas en amplitud, que los patrones de onda alfa. Es relativamente fácil despertar a alguien del sueño de la etapa 1; de hecho, las personas suelen informar que no han estado dormidas si se despiertan durante el sueño de la etapa 1.

    Una gráfica tiene un eje y etiquetado como “EEG” y un eje x etiquetado como “tiempo (segundos). Trazadas a lo largo del eje y y moviéndose hacia arriba están las etapas del sueño. Primero es REM, seguido de Etapa 3 NREM Delta, Etapa 2 NREM Theta (husillos del sueño; complejos K), Etapa 1 NREM Alpha y Awake. Trazado en el eje x es Tiempo en segundos de 2—20 en intervalos de 2 segundos. Cada etapa del sueño tiene longitudes de onda asociadas de amplitud y frecuencia variables. En relación con los demás, “despierto” tiene una longitud de onda muy cercana y una amplitud media. La etapa 1 se caracteriza por una longitud de onda generalmente uniforme y una amplitud relativamente baja que se duplica y vuelve rápidamente a la normalidad cada 2 segundos. La etapa 2 está compuesta por una longitud de onda similar a la etapa 1. Introduce el complejo K de los segundos 10 al 12, que es una ráfaga corta de amplitud duplicada o triplicada y longitud de onda disminuida. La etapa 3 tiene una onda más uniforme con amplitud gradualmente creciente. Finalmente, el sueño REM se parece mucho a la etapa 2 sin el complejo K.
    Figura 4.8 La actividad de las ondas cerebrales cambia drásticamente a través de las diferentes etapas del sueño.

    A medida que avanzamos hacia la etapa 2 del sueño, el cuerpo entra en un estado de relajación profunda. Las ondas theta aún dominan la actividad del cerebro, pero son interrumpidas por breves ráfagas de actividad conocidas como husillos del sueño (Figura 4.9). Un huso del sueño es una ráfaga rápida de ondas cerebrales de mayor frecuencia que pueden ser importantes para el aprendizaje y la memoria (Fogel & Smith, 2011; Poe, Walsh, & Bjorness, 2010). Además, la aparición de complejos K a menudo se asocia con el sueño en etapa 2. Un complejo K es un patrón de amplitud muy alta de actividad cerebral que en algunos casos puede ocurrir en respuesta a estímulos ambientales. Así, los complejos K podrían servir como puente hacia niveles más altos de excitación en respuesta a lo que está sucediendo en nuestros entornos (Halász, 1993; Steriade & Amzica, 1998).

    Una gráfica tiene un eje x etiquetado como “tiempo” y un eje y etiquetado como “voltaje”. Una línea ilustra ondas cerebrales, con dos áreas etiquetadas como “huso del sueño” y “complejo k”. El área etiquetada como “huso del sueño” ha disminuido la longitud de onda y la amplitud moderadamente incrementada, mientras que el área etiquetada como “k-complex” tiene una amplitud significativamente alta y una longitud
    Figura 4.9 El sueño en la etapa 2 se caracteriza por la aparición tanto de husillos de sueño como de complejos K.

    El sueño NREM en etapa 3 a menudo se denomina sueño profundo o sueño de onda lenta porque esta etapa se caracteriza por ondas delta de baja frecuencia (menos de 3 Hz) y alta amplitud (Figura 4.10). Estas ondas delta tienen la frecuencia más baja y la amplitud más alta de nuestros patrones de ondas cerebrales durmientes. Durante este tiempo, la frecuencia cardíaca y la respiración de un individuo se ralentizan drásticamente, y es mucho más difícil despertar a alguien del sueño durante la etapa 3 que en etapas anteriores. Curiosamente, los individuos que han aumentado los niveles de actividad de las ondas cerebrales alfa (más a menudo asociadas con la vigilia y la transición al sueño de la etapa 1) durante la etapa 3 a menudo informan que no se sienten refrescados al despertarse, independientemente de cuánto tiempo durmieron (Stone, Taylor, McCrae, Kalsekar, & Lichstein, 2008).

    El polisonógrafo a muestra el patrón de ondas delta, que son de baja frecuencia y alta amplitud. Las ondas delta se encuentran principalmente en la etapa 3 del sueño. El gráfico b muestra ondas cerebrales en diversas etapas del sueño, con la etapa 3 resaltada.
    Figura 4.10 (a) Las ondas delta, que son de baja frecuencia y alta amplitud, caracterizan (b) el sueño de onda lenta en etapa 3 y etapa 4.

    Sueño REM

    Como se mencionó anteriormente, el sueño REM está marcado por movimientos rápidos de los ojos. Las ondas cerebrales asociadas a esta etapa del sueño son muy similares a las observadas cuando una persona está despierta, como se muestra en la Figura 4.11, y este es el periodo de sueño en el que se produce el sueño. También se asocia con parálisis de los sistemas musculares en el cuerpo a excepción de aquellos que hacen posible la circulación y la respiración. Por lo tanto, no se produce ningún movimiento de los músculos voluntarios durante el sueño REM en un individuo normal; el sueño REM a menudo se conoce como sueño paradójico debido a esta combinación de alta actividad cerebral y falta de tono muscular. Al igual que el sueño NREM, REM ha estado implicado en diversos aspectos del aprendizaje y la memoria (Wagner, Gais, & Born, 2001; Siegel, 2001).

    La Gráfica A es un polisonógrafo con el periodo de movimiento ocular rápido (REM) resaltado. El gráfico b muestra ondas cerebrales en diversas etapas del sueño, con la etapa “despierto” resaltada para mostrar su similitud con el patrón de ondas de “REM” en el gráfico A.
    Figura 4.11 (a) Un periodo de movimiento ocular rápido está marcado por el segmento corto de la línea roja. Las ondas cerebrales asociadas con el sueño REM, delineadas en la caja roja en (a), se ven muy similares a las observadas (b) durante la vigilia.

    Si las personas se ven privadas del sueño REM y luego se les permite dormir sin perturbaciones, pasarán más tiempo en sueño REM en lo que parecería ser un esfuerzo por recuperar el tiempo perdido en REM. Esto se conoce como rebote REM, y sugiere que el sueño REM también está regulado homeostáticamente. Aparte del papel que el sueño REM puede desempeñar en los procesos relacionados con el aprendizaje y la memoria, el sueño REM también puede estar involucrado en el procesamiento y la regulación emocional. En tales casos, el rebote REM en realidad puede representar una respuesta adaptativa al estrés en individuos no deprimidos al suprimir la prominencia emocional de eventos aversivos que ocurrieron en la vigilia (Suchecki, Tiba, & Machado, 2012). La privación del sueño en general se asocia con una serie de consecuencias negativas (Brown, 2012).

    El hipnograma a continuación (Figura 4.12) muestra el paso de una persona por las etapas del sueño.

    Se trata de un hipnograma que muestra las transiciones del ciclo del sueño durante un periodo típico de ocho horas de sueño. Durante la primera hora, la persona pasa por las etapas 1 y 2 y termina a las 3. En la segunda hora, el sueño oscila en la etapa 3 antes de alcanzar un periodo de 30 minutos de sueño REM. La tercera hora sigue el mismo patrón que la segunda, pero termina con un breve periodo de vigilia. La cuarta hora sigue un patrón similar al de la tercera, con una etapa REM ligeramente más larga. En la quinta hora ya no se alcanza la etapa 3. Las etapas del sueño fluctúan de 2, a 1, a REM, a despertar, y luego repiten con intervalos de acortamiento hasta el final de la octava hora cuando la persona despierta.
    Figura 4.12 Un hipnograma es un diagrama de las etapas del sueño tal como ocurren durante un período de sueño. Este hipnograma ilustra cómo un individuo se mueve a través de las diversas etapas del sueño.
    Enlace al aprendizaje

    Mira este video sobre las distintas etapas del sueño para conocer más.

    Sueños

    Los sueños y sus significados asociados varían según diferentes culturas y períodos de tiempo. A finales del siglo XIX, el psiquiatra austriaco Sigmund Freud se había convencido de que los sueños representaban una oportunidad para acceder al inconsciente. Al analizar los sueños, Freud pensó que las personas podrían aumentar la autoconciencia y obtener información valiosa para ayudarles a lidiar con los problemas que enfrentaron en sus vidas. Freud hizo distinciones entre el contenido manifiesto y el contenido latente de los sueños. El contenido manifiesto es el contenido real, o historia, de un sueño. El contenido latente, en cambio, se refiere al significado oculto de un sueño. Por ejemplo, si una mujer sueña con ser perseguida por una serpiente, Freud podría haber argumentado que esto representa el miedo de la mujer a la intimidad sexual, con la serpiente sirviendo como símbolo del pene de un hombre.

    Freud no fue el único teórico que se enfocó en el contenido de los sueños. El psiquiatra suizo del siglo XX Carl Jung creía que los sueños nos permitían aprovechar el inconsciente colectivo. El inconsciente colectivo, como lo describe Jung, es un repositorio teórico de información que creía que era compartida por todos. Según Jung, ciertos símbolos en los sueños reflejaban arquetipos universales con significados que son similares para todas las personas independientemente de su cultura o ubicación.

    La investigadora del sueño y los sueños Rosalind Cartwright, sin embargo, cree que los sueños simplemente reflejan eventos de la vida que son importantes para el soñador. A diferencia de Freud y Jung, las ideas de Cartwright sobre soñar han encontrado apoyo empírico. Por ejemplo, ella y sus compañeros publicaron un estudio en el que a las mujeres en proceso de divorcio se les pidió varias veces a lo largo de un periodo de cinco meses que informaran el grado en que sus ex esposos estaban en sus mentes. Estas mismas mujeres fueron despertadas durante el sueño REM con el fin de dar un relato detallado del contenido de sus sueños. Hubo una correlación positiva significativa entre el grado en que las mujeres pensaban sobre sus ex cónyuges durante las horas de vigilia y el número de veces que sus ex esposos aparecieron como personajes en sus sueños (Cartwright, Agargun, Kirkby, & Friedman, 2006). Investigaciones recientes (Horikawa, Tamaki, Miyawaki, & Kamitani, 2013) han descubierto nuevas técnicas mediante las cuales los investigadores pueden detectar y clasificar de manera efectiva las imágenes visuales que ocurren durante el sueño mediante el uso de fMRI para la medición neuronal de los patrones de actividad cerebral, abriendo el camino para investigaciones adicionales en este área.

    Alan Hobson, un neurocientífico, es acreditado por desarrollar la teoría de activación-síntesis del sueño. Las primeras versiones de esta teoría proponían que los sueños no eran las representaciones llenas de significado de angustia propuestas por Freud y otros, sino más bien el resultado de que nuestro cerebro intentaba darle sentido a (“sintetizar”) la actividad neuronal (“activación”) que estaba ocurriendo durante el sueño REM. Adaptaciones recientes (e.g., Hobson, 2002) continúan actualizando la teoría basada en la acumulación de evidencia. Por ejemplo, Hobson (2009) sugiere que soñar puede representar un estado de protoconciencia. En otras palabras, soñar implica construir una realidad virtual en nuestras cabezas que podríamos usar para ayudarnos durante la vigilia. Entre una variedad de evidencias neurobiológicas, John Hobson cita la investigación sobre sueños lúcidos como una oportunidad para comprender mejor los sueños en general. Los sueños lúcidos son sueños en los que ciertos aspectos de la vigilia se mantienen durante un estado onírico. En un sueño lúcido, una persona toma conciencia del hecho de que está soñando, y como tal, puede controlar el contenido del sueño (LaBerge, 1990).

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