¿Para qué dormimos? Lo que la neurociencia sabe y aún desconoce de la necesidad de dormir

En un experimento publicado en 1995, dos centenares de individuos estaban sobre unas cintas que se ponían en marcha cuando un electroencefalograma detectaba que empezaban a tener sueño. Al final de la cinta había una cubeta llena de agua. En los casos más extremos, se les privó del 99% del tiempo de sueño. Al cabo de unos días empezaron a comer de forma compulsiva y, sin embargo, perdían peso. Su ritmo metabólico se había disparado hasta el 200% y mostraban úlceras en la piel. Su sangre tenía niveles anormales de neurotransmisores y hormonas, como la noradrenalina y la tiroxona. A las dos o tres semanas, todos murieron. La investigación se hizo con ratas de laboratorio, por supuesto, pero muestra que no se puede vivir sin dormir. Más complicado está teniendo la ciencia saber para qué sirve el sueño.

La revista Science publicaba la semana pasada una serie de artículos con lo último que sabe la ciencia sobre el sueño. Una de las verdades científicas es la universalidad de la necesidad de dormir. Que un animal cierre los ojos y entre en un estado de inconsciencia que lo expone a los peligros de la noche no parece una buena idea. Así que, desde el punto de vista evolutivo, alguna función esencial debe tener. Hay unas pocas especies que son capaces de dormirse a medias, como los delfines, que relajan un hemisferio cerebral, cerrando el ojo de ese lado, mientras el otro sigue despierto. Otros, como las fragatas pelágicas son capaces de volar dormidas durante días. Pero la mayoría necesita un número determinado de horas y si no se las toma esa noche, lo hará a la siguiente, con mayor duración e intensidad.

Con los humanos no se pueden hacer experimentos tan extremos como el que inicia este artículo. De hecho, ni siquiera con animales ya se pueden realizar. Pero con los hechos, mientras las normas éticas eran menos exigentes, la conclusión general es que la privación del sueño tiene un impacto generalizado en el organismo, desde las capacidades cognitivas hasta la forma de caminar.

“Evolutivamente, parece que el sueño se preserva muy bien, lo que implica una función básica esencial para la vida”

Nick Franks, profesor del Imperial College de Londres

Estudios en ratas, por ejemplo, han demostrado que aquellas a las que no se las dejaba dormir, eran incapaces de recordar cómo llegar al sitio donde unas horas antes habían logrado comida. Otro trabajo, este con humanos, demostró el año pasado que el tiempo de reacción al volante era mayor en los que no habían dormido la noche anterior que entre los que superaban la tasa permitida de alcohol. Una investigación, esta correlacional, desveló hace unos meses que la incidencia de la demencia entre 8.000 funcionarios británicos cuando se jubilaban era mayor entre los que reconocieron haber dormido seis o menos horas en las pasadas décadas. Otro trabajo, este del Instituto Tecnológico de Massachusetts, demostró la semana pasada que los estudiantes que dormían menos mantenían peor el paso sobre una cinta de correr. Y hay estudios con roedores que han demostrado que dejarles sin dormir debilita su sistema inmune.

El profesor del Imperial College de Londres Nick Franks, que ha participado en esta edición especial de Science, señala que la necesidad de dormir debe tener una base biológica muy fuerte. “Evolutivamente, parece que el sueño se preserva muy bien, lo que implica una función básica esencial para la vida. Por lo que, cuando nos privamos de sueño, todo tipo de cosas relacionadas con nuestra salud y nuestro comportamiento van mal. Cuál es el mecanismo básico que rastrea lo cansado que está el cerebro y cuándo debe activarse el sueño sigue siendo un gran misterio”, dice.

Y es que se sabe más de lo mal que le sienta no dormir al cerebro que de lo bien que le viene hacerlo. Es una de las paradojas de la ciencia del sueño: se han acumulado las pruebas sobre las consecuencias negativas de la privación del sueño, pero sobre las ventajas de una buena noche durmiendo hay más hipótesis que evidencias. La respuesta más simple y habitual es que, como otras partes del cuerpo, el cerebro necesita descansar después de un duro día de recibir todo tipo de estímulos. El problema con esta analogía es que la actividad cerebral mientras se duerme no se detiene, solo es diferente.

El cerebro ensaya durante el sueño lo que sucedió durante la vigilia. Creemos que este proceso de reactivación permite el refuerzo gradual de los recuerdos a lo largo del tiempo”

Gabrielle Girardeau, investigadora del sueño en el Instituto Fer à Moulin (París, Francia)

La investigadora Gabrielle Girardeau, del Instituto Fer à Moulin (París, Francia) es la autora del experimento con las ratas que olvidaron dónde ir a buscar comida. “En los seres humanos sabemos que la falta de sueño es perjudicial para los recuerdos. En los animales, esta privación también afecta la consolidación de la memoria”, cuenta en un correo. Y sabiendo el efecto negativo de no dormir, se apuntala el positivo de hacerlo. Girardeau lidera un laboratorio centrado en cómo el sueño fija lo que aprendemos.

“Básicamente, el cerebro ensaya durante el sueño lo que sucedió durante la vigilia”, comenta la científica gala. “Creemos que este proceso de reactivación permite el refuerzo gradual de los recuerdos a lo largo del tiempo. En particular, el hipocampo, que es una estructura crucial para la memoria de eventos contextualizados (qué, dónde, cuándo sucedió), reactiva patrones neuronales de vigilia durante el sueño, en eventos cortos coordinados llamados ondas [ripples en el original en inglés]”. Estas ripples fue lo que interfirió el equipo de Girardeau para que las ratas no recordaran. “Estas ondas ayudan a fortalecer la marca de los recuerdos y permiten también que el hipocampo se comunique con otras partes del cerebro, como la corteza o la amígdala, para asociar, por ejemplo, una valencia emocional a un recuerdo o para transferir sus detalles al córtex para su almacenamiento a largo plazo”, detalla. Y todo esto no se puede hacer si se está despierto y no dejan de llegar estímulos del exterior.

La consolidación de los recuerdos no es la única misión del sueño, aunque quizá sea la mejor demostrada. Laura D. Lewis está especializada en neuroimagen en el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Boston (Estados Unidos). “La neurociencia del sueño ha demostrado que no hay una sola razón por la que dormimos: el sueño tiene efectos increíblemente amplios en el cerebro y afecta a todo, desde los procesos moleculares hasta la cognición de alto nivel”, dice.

“Estudios con roedores han demostrado que se eliminan una variedad de metabolitos durante el sueño. Es el caso del beta amiloide, que si se acumula y se agrega, aparece relacionado con la enfermedad de Alzheimer”

Laura D. Lewis, neurocientífica de la Universidad de Boston (Estados Unidos)

Un área reciente de investigación, en la que Lewis trabaja, está demostrando que una de las funciones de dormir es retirar la basura del cerebro. “Estudios con roedores han demostrado que se eliminan una variedad de metabolitos durante el sueño”, dice Lewis. “Muchos de estos metabolitos son generados por las neuronas durante la vigilia, cuando producen diversos tipos de moléculas de forma natural mientras consumen energía y realizan sus funciones habituales. Es el caso del beta amiloide, que si se acumula y se agrega, aparece relacionado con la enfermedad de Alzheimer”, añade.

Lo que han observado es un doble proceso: durante el sueño, los desechos de la actividad cerebral son evacuados por el líquido cefalorraquídeo y el fluido intersticial, al tiempo que las neuronas producen menos desechos que estando despiertos. Es como en los grandes edificios de oficinas, la limpieza se hace por la noche, cuando no están el resto de los trabajadores. En este sentido, el sueño mantendría la salud fisiológica neuronal.

Entonces, si dormir tiene tantos beneficios, ¿por qué se duerme tan poco y mal? Heather Schofield es cofundadora del Laboratorio del Desarrollo de la Conducta de la Facultad de Medina de la Universidad de Pennsilvania (Estados Unidos) e investiga las dimensiones sociales del sueño. “La mayoría de los estudios de laboratorio han demostrado los efectos positivos del sueño”, dice. Pero en su aportación al especial de Science también recuerda que los individuos, ya sea por necesidades laborales o personales, pueden preferir dormir menos. “Algunas personas pueden decidir que vale la pena hacer concesiones y dormir menos de lo recomendado por los expertos”.

En España, la media de horas que duermen los adultos es de siete horas. El doctor Javier Puertas, vicepresidente de la Sociedad Española del Sueño (SES) recuerda que un tercio de los mayores duerme menos de esa cantidad existiendo además una clara diferencia entre campo y ciudad, donde los urbanitas duermen peor. “El sueño arrastra una imagen de actividad improductiva. Hay cierta mitología de que los inteligentes, productivos, los triunfadores duermen menos”, dice Puertas. Además, en países como este, los horarios tardíos no ayudan y el uso de pantallas ha terminado por empeorar las cosas. “Hay 80 trastornos del sueño reconocidos”, recuerda Puertas que acaba con una pregunta: “¿Alguien se acuerda de Un globo, dos globos, tres globos? [Era un programa infantil de RTVE de los años setenta] Mandaba a los niños a la cama a las ocho de la tarde. ¿Qué niño se acuesta hoy a esa hora?”

Puedes seguir a MATERIA en Facebook, Twitter e Instagram, o apuntarte aquí para recibir nuestra newsletter semanal.