26-02-10_el sueño

Presenta: Dr. Miguel José Zamudio SeverinoCoordina: Dr. Alejandro Nenclares PortocarreroInstituto Nacional de Psiquiatría Dr. Ramón De la Fuente M.México D.F., 26 de Febrero, 2010.

Seminario de investigación

http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://www.portaltransparencia.gob.mx/pdf/imagenes/12295&imgrefurl=http://www.portaltransparencia.gob.mx/pot/dependencia/showDependencia.do?method=begin&redireccionado=true&_idDependencia=12295&usg=__No3ay92smhUXMiknBPvbA2aBVx0=&h=481&w=692&sz=33&hl=es&start=2&itbs=1&tbnid=ZFX46-_3khzgVM:&tbnh=97&tbnw=139&prev=/images?q=instituto+nacional+de+psiquiatria&gbv=2&hl=es

Contenido

1. Diferencias entre la conciencia primaria y secundaria en relación con la vigilia y el sueño.

2. Aspectos evolutivos y del desarrollo del sueño REM.

3. Teorías de la función del sueño REM.

4. Modelo AIM para el control del estado consciente1. Características psicológicas del sueño y la vigilia a nivel

mecánico (neuronal y molecular).

Conceptos básicos

El vocablo sueño (del latín somnus, raíz original que se conserva en los cultismos somnífero, somnoliento y sonámbulo) designa tanto el acto de dormir como el deseo de hacerlo (tener sueño).

Para el acto de soñar existe la palabra específica ensueño, aunque suele utilizarse también la genérica (tener un sueño = soñar).

El adjetivo correspondiente a ensueño-sueño es onírico (del griego ónar, "ensueño")

Etapas del sueño

o Sueño sin movimientos oculares rápidos (NREM):

• Fase 1 (fase del sueño ligero, transición vigilia-sueño)

• Fase 2 (Actividad talámica, sueño superficial, 40-50 % del sueño total)

• Fase D (sueño profundo de ondas lentas, poca o nula reactividad a estímulos externos, 5-10 % del sueño total)

Etapas del sueño

o Sueño de movimientos oculares rápidos (REM), conocido también como "sueño paradójico“ (elevada actividad cerebral).

1. EEG de baja amplitud y de frecuencia mixta similar al de la fase 1 del NMOR.

2. EOG da muestras de movimientos oculares rápidos (REM) a diferencia de los movimientos oculares lentos del sueño NREM.

3. EMG permanece ausente reflejando la atonía muscular completa de la parálisis motora descendente característica de este estado.

4. Presencia de actividad onírica (ensoñación).

Definiciones conceptuales

Proto-concienciaProto: Prefijo de origen griego utilizado en castellano para indicar algo que está primero en tiempo o en orden, que es inicial o primitivo, o para denotar superioridad.Conciencia: “La conciencia es el conocimiento que tenemos de nosotros mismos y del mundo exterior, es el rasgo distintivo de la vida mental, lo que nos permite darnos cuenta de lo que ocurre y permanecer alerta ante la realidad”

Protoconciencia: “Un estado primordial de organización cerebral, cimiento de la conciencia. En los humanos se propone que la protoconciencia se desarrolla junto con el desarrollo cerebral que avanza durante el sueño REM in utero y en la vida temprana”

Vallejo-Nájera, Guía práctica de Psicología, J. A. 2006

Hobson, J.A. Nat Rev Neurosci. 2009 Nov;10 (11): 803-13

Conciencia primaria y secundaria

Conciencia primaria Conciencia simple que incluye la percepción y la

emoción (a través de los sentidos).

Conciencia secundaria Depende del lenguaje e incluye características tales

como la autoconciencia reflexiva, el pensamiento abstracto, la voluntad y la metacognición (imaginar, planear, insight).

Edelman, G. M. Bright Air, Brilliant Fire: On the Matter of the Mind. 1992.

Conciencia y el ciclo sueño-vigilia

En los seres humanos los sueños (ensoñaciones) ocurren durante el REM.

En los seres humanos, la conciencia varía dramáticamente en intensidad y calidad durante el ciclo sueño-vigilia.



El que estemos despiertos, dormidos o soñando depende de los tres estados objetivamente identificables del cerebro:

1. Vigilia

2. Sueño sin movimientos oculares rápidos (NREM)

3. Sueño REM



Conciencia en vigilia Tener conciencia del mundo exterior, de nuestro cuerpo y de

nosotros mismos (incluyendo la toma de conciencia de nuestra conciencia).

Conciencia del sueño También estamos conscientes; percepciones y emociones

que se organizan en un escenario parecido a la conciencia en vigilia.

Se puede llegar a considerar erróneamente que estamos despiertos.

Rechtschaffen, A. The single-mindedness and isolation of dreams. Sleep 1, 97–109; 1978.

La conciencia en vigilia es más rica que la conciencia del sueño al permitir una distinción medible entre tareas (Operaciones matemáticas p. ej.) y actividades automáticas del cerebro (Conducir un automóvil p. ej.).

Raichle, M. E. & Mintun, M. A. Brain work and brain imaging. Annu. Rev. Neurosci. 29, 449–476; 2006.

La conciencia del sueño es más rica que la conciencia en vigilia en su capacidad para crear un simulacro muy confiable del mundo y la notable capacidad de integrar imágenes y temas muy dispares en un escenario sin fisuras.

Raichle, M. E. & Mintun, M. A. Brain work and brain imaging. Annu. Rev. Neurosci. 29, 449–476; 2006.

Conciencia y sueño REM

Abundan las características de la conciencia primaria,

especialmente las percepciones y las emociones producidas por el cerebro sin una estimulación externa.

Sin embargo es deficiente al fallar en reconocer su verdadera condición, su incoherencia (o rareza), su grave limitación de pensamiento y su empobrecimiento de memoria.

Wundt, W. Grundzüge der physiologischen Psychologie. 1874.

Conciencia y el sueño REM

Teniendo en cuenta lo anterior se podría esperar que algunos procesos cerebrales sean mejorados (creatividad) durante el sueño REM, otros sean suprimidos (recordar) y otros continúen siendo los mismos (lenguaje) que durante la vigilia.

Wundt, W. Grundzüge der physiologischen Psychologie. 1874.

Desarrollo y evolución del sueño REM

El sueño REM es un comportamiento evolutivamente reciente.

Si no fuera de utilidad ¿la naturaleza ya lo hubiera eliminado?

Se encuentra regulado por el tronco encéfalopontino, una estructura cerebral filo genéticamente antigua: un ejemplo tajante de una función fisiológica nueva dependiente de una estructura cerebral vieja.

Jouvet, M.. Arch. Ital. Biol. 100, 125–206; 1962.


o El sueño REM ha evolucionado por separado en los mamíferos y aves.

o En ambos, hay una preponderancia de sueño REM en la vida temprana.

o En los seres humanos existe un pico máximo de sueño REM en el tercer trimestre de gestación y cae drásticamente después del nacimiento, cuando el tiempo en vigilia y la capacidad cognitiva aumentan.

Birnholz, J. C. The development of human fetal eye movement patterns. Science. 213, 679–681; 1981.


La evolución del sueño REM


El sueño humano y la edad


o Así entonces la conciencia primaria disminuye y la conciencia secundaria aumenta con el desarrollo del cerebro y la capacidad de mantener una vigilia prolongada.

o Es probable que en los humanos la conciencia del sueño se asocie con el REM sólo hasta que el desarrollo del cerebro haya avanzado lo suficiente como para que la organización narrativa de la experiencia subjetiva sea posible.

Foulkes, W. D. Dream reports from different stages of sleep. J. Abnorm. Soc. Psychol. 65, 14–25; 1962.


¿En que momento surge la conciencia del sueño (estar conciente de que soñamos)?

Es debatible. Se sabe que no ocurre antes de los 5 años y puede presentarse tan tarde como a los 8 años.

¿Podría entonces el sueño REM tener un papel en el desarrollo del cerebro?

Williams, R. L. et al. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 17, 376–381; 1964.

Desarrollo y evolución: consideraciones

El aprendizaje continúa a lo largo de la vida como una memoria que es actualizada y ampliada lo cual parece ocurrir durante el sueño.

Nac

imie

nto 1ER.

AÑO2DO. AÑO

3ER. AÑO

4TO. AÑO

5TO. AÑO

6TO. AÑO

HABILIDADES

Williams, R. L. et al. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 17, 376–381; 1964.


El sueño REM se caracteriza por niveles mínimos de inhibición en todo el cerebro.

La autoexcitación propia del sueño REM puede preparar el escenario para el aumento de activación que es necesaria para despertar.

Wiesel, T. N. & Hubel, D. H. J. Neurophysiol. 26, 978–993; 1963.

Desarrollo y evolución: teorías

Se ha sugerido que el sueño REM, estimula el desarrollo del sistema visual, de hecho, el sueño REM se reduce mucho en los gatitos después de que estos abren los ojos.

Recientemente se ha argumentado que el soñar por sí mismo es útil en la práctica de escapar de una amenaza.

Revonsuo, A. & Valli, K. Conscious Cogn. 17, 1292–1296; 2008.

Desarrollo y evolución: teorías

Por lo tanto apoyan la idea de que el sueño es tanto un proceso de preparación como de recuperación.

Se consideran un reensayo científico del modelo de Kant.– Las ideas innatas interactúan con la experiencia

perceptual en la génesis de la conciencia.

Kant, I. Critique of Pure Reason. 1958.

Teorías funcionales

Sueño y la regulación de la energía. Allan Rechtschaffen et al.Estudios en ratas sometidas a privación total de sueño o privación selectiva de sueño REM. • Muerte Síndrome estereotipado de descontrol calórico y térmico. • Pérdida de peso (a pesar de comer más)• Conducta de búsqueda de calor (en un entorno en el

que se sentían cómodas antes del inicio de la privación del sueño).

Rechtschaffen, A. et al. Sleep deprivation in the rat: X. Integration and discussion of the findings. Sleep . 12, 68–87; 1989.


Sueño y la regulación de la energía.

Estos resultados indican que los animales homeotérmicos pueden requerir del sueño para mantener el peso y la temperatura corporal.

Sólo los mamíferos y las aves son homeotérmicos y son los únicos animales que evidencian sueño REM.

Parmeggiani, P. L. Thermoregulation and sleep. Front. Biosci. 8, S557–S567; 2003.


Sueño y la regulación de la energía. El control de la temperatura confiere una ventaja conductual:

1.Permite a un animal actuar en una amplia gama de climas cálidos y fríos.

2.Contribuye al mantenimiento de la función cerebral, especialmente de la conciencia y sus habilidades constituyentes, las cuales son cruciales para los estados cognitivos superiores.



Sueño y la regulación de la energía.

El hecho de que los seres humanos puedan tener cognición de manera efectiva sólo en un estrecho rango de temperatura cerebral sugiere que nuestra conciencia depende de la homeotermia, la cual a su vez depende del sueño.



Privación de sueño y el equilibrio psicológico. William Dement• Privación de sueño REM en humanos• Al 3er-5to día de este procedimiento se presentó deterioro cognitivo.En la primera noche de sueño este se interrumpió hasta 5 veces para evitar el inicio de los periodos de sueño REM, pero en la quinta noche fueron necesarias hasta 50 interrupciones.

Dement, W. The effect of dream deprivation. Science 131, 1705–1707; 1960.


Privación de sueño y el equilibrio psicológico.

La importancia de estos primeros estudios en seres humanos es clara: el sueño es esencial para la salud mental.

La integridad funcional de la conciencia en vigilia depende de la integridad de la conciencia del sueño y de los mecanismos cerebrales del sueño REM.

Nielsen, T. & Levin R. Nightmares: a new neurocognitive model. Sleep Med. Rev. 11 295–310; 2007.


Privación de sueño y el equilibrio psicológico. Paradoja: IMAOS Supresión completa de sueño REM.

• Serotonina • Noradrenalina • Dopamina • Histamina

Esenciales en la regulación del sueño, vigilia, estados de ánimo, cognición, control de temperatura y estado mental.

Nielsen, T. & Levin R. Nightmares: a new neurocognitive model. Sleep Med. Rev. 11 295–310; 2007.


Sueño y el aprendizaje.

Giuseppe MoruzziEl sueño interviene en procesos plásticos del cerebro.

Numerosos estudios han demostrado que la duración del sueño REM aumenta cuando los animales aprenden una nueva tarea y que la privación del sueño REM interfiere con tal aprendizaje.

Moruzzi, G. in Brain and Conscious Experience. 345–388; 1966.

Datta, S. J. Neurosci. 24, 1416–1427; 2004.


Sueño y el aprendizaje.

20% del material onírico: Acontecimientos en la historia de vida.

80 % restante: Conjunto de guiones o escenarios originados internamente predestinados a la organización de nuestra experiencia en vigilia.

Según esta hipótesis, nuestros cerebros son tanto los creadores como los editores de la mayor parte del guion.

Fosse, M. J. et al. J. Cogn. Neurosci. 15, 1–9; 2003.

Una nueva teoría: La conciencia del sueño y la protoconciencia

Si el sueño REM antecede al soñar durante el desarrollo humano…

¿Que ocurre en el cerebro-mente durante el sueño REM antes de que aparezca la actividad onírica?

Posiblemente el cerebro se está preparando para sus muchas funciones de integración, incluida la conciencia.

Hobson, J.A. Nat Rev Neurosci. Nov; 10(11): 803-13; 2009


El desarrollo de la conciencia:

• Proceso gradual• Lento • Permanente

Se basa en la constante utilización del más primitivo generador innato de realidad virtual: nuestro sueño REM.


Una nueva teoría: La conciencia del sueño y la protoconciencia.

La activación del cerebro anterior propia del sueño REM (en ausencia de estímulos externos durante el mismo) tanto antes como después del nacimiento, podría tener varias funciones importantes:

Promover que las neuronas estén conectadas unas a la otras y se activen temporal y químicamente como un sistema unificado.

Promover la integración sensorio-motora a través de las funciones neuromoduladoras y de activación del REM.

Hong, C. C. et al.. Hum. Brain Mapp. 30, 1705–1722; 2009.


Durante la vigilia, el cerebro tiene acceso a información sobre el espacio exterior y el tiempo. Estos estímulos externos no están disponibles durante el sueño por lo que deben de ser simulados dentro de las ensoñaciones.

El cerebro en desarrollo de su sueño REM ya incluye predicciones externas de espacio y tiempo.

Estas predicciones intrínsecas se ajustan posteriormente sobre la base de experiencias del mundo exterior.



Cuando soñamos, se supone que somos nosotros los que comandamos nuestros actos motores soñados, pero tras un momento de reflexión en este sentido podemos considerar que esta sensación de voluntad puede ser más una ilusión que una sensación real.

Wegner, D. M. Précis of the illusion of conscious will. Behav. Brain Sci. 27, 649–659; 2004.


La protoconciencia del sueño REM podría ofrecer un modelo de mundo virtual complementado con un agente imaginario emergente (protoself) que se mueve a través de un espacio ficticio (el medio ambiente generado internamente) y de experiencias emocionales intensas.



Sólo durante la infancia somos capaces de integrar estas experiencias y tomar conciencia de ello.

La conciencia que disfrutamos en nuestros sueños es predominantemente primaria en el sentido de que se apoya en la percepción y las emociones a costa de la razón.



A pesar de nuestros sueños parecen estar controlados, no son voluntarios ni contienen la auto-reflexión, comprensión, juicio o el pensamiento abstracto que constituyen la conciencia secundaria.

Para que los atributos de la conciencia secundaria estén presentes la actividad en las estructuras corticales necesarias debe ser modulada adecuadamente como cuando nos despertamos o nos damos cuenta de que estamos soñando mientras todavía estamos dormidos (sueño lúcido).


Neurobiología del control del estado consciente

El control de la vigilia, el sueño REM y las etapas de sueño NREM se encuentra en el tronco cerebral que orquesta eventos en el cerebro por encima de él y en la médula espinal por debajo de este.

Este sistema de estados de conciencia ha sido descrito en términos de tres factores, de los cuales los niveles varían entre los distintos estados:

Activación (A)

Información (I)

Modulación (M)

Hobson, J. A. et al. Behav. Brain Sci. 23, 793–842; 2000.


Activación (A)La conducta de descanso y actividad, así como el nivel y la calidad de la experiencia consciente, son funciones intrínsecas de la activación y desactivación del cerebro, que son controladas por las neuronas del tronco cerebral.

La activación representa la cantidad de actividad eléctrica que hay en el cerebro. Puede estimarse a partir de la frecuencia de un EEG.

Hobson, J. A. et al. Am. J. Psychiatory 134, 1335–1348; 1977.


Información (I) Este factor nos indica si los datos que estamos procesando provienen del mundo exterior (despiertos y atentos) o del interior de nuestra cabeza (fantaseando o soñando).

La información (puerta de entrada y salida) está mediada por el tronco del encéfalo.

Llinás, R. R. & Paré, D. Of dreaming and wakefulness. Neuroscience 44, 521–535; 1991.


Información (I) El sueño REM se caracteriza por señales de activación fásicas en:

• Tronco pontino cerebral (P)• Cuerpo geniculado lateral del tálamo (G)• Corteza occipital (O)

A pesar de que son predominantes en el sistema visual, también se presentan en los sistemas sensorio motores del cerebro anterior. Wehrle, R. et al. Eur. J. Neurosci. 25, 863–871; 2007.


Información (I) Las ondas PGO:

1. Generadas endógenamente2. Obstruyen la entrada sensorial externa 3. Constituyen elementos de información para la percepción y el

control motor.

Durante el sueño nuestras sensaciones y movimientos son totalmente ficticios, pero la simulación de las verdaderas sensaciones y movimientos de un estado de vigilia es impresionante.



Información (I)

El cerebro, aislado del mundo exterior, trata esta estimulación endógena como si fuera exógena.

La inhibición de las neuronas motoras de la médula durante el sueño REM causa una parálisis motora que eventualmente es percibida por nosotros como la molesta flacidez de las piernas al tratar de correr más y más rápido para eludir a los agresores imaginarios durante el sueño.



Información (I) El sistema de PGO podría fomentar la integración sensorio-motora.

Se ha propuesto que, durante el sueño, las señales de PGO se utilizan en la construcción de las imágenes visuales alucinógenas de los sueños.

La activación espontánea de este sistema en el sueño apoya la hipótesis de que el cerebro simula su interacción con el mundo exterior.

Hobson, J. A. et al. Am. J. Psychiatory. 134, 1335–1348; 1977.


Modulación (M) Sin importar si el mando lo tiene el sistema aminérgico o el colinérgico se le describe como el modo del estado cerebro-mental.

El sistema aminérgico-colinérgico modula la cognición: atención, volición, insight y demas, todo lo que difiere de manera radical entre la vigilia y los sueños.

El sueño REM es colinérgicamente potenciado y aminérgicamente suprimido.

Cooper, J. R., Bloom, F. E. & Roth, R. H. The Biochemical Basis of Neuropharmacology 7th edn; 1996.


Modulación (M)

Más recientemente, mediante técnicas moleculares y la manipulación selectiva del sueño REM, se ha confirmado que las neuronas colinérgicas pedunculopontinotegmentales son células encendedoras del REM y las células serotoninérgicas del núcleo dorsal del rafe y las células noradrenérgicas del locus coeruleus son células apagadoras del REM.

Datta, S., Siwek, D. F., Stack, E. C. Neuroscience. 163, 397–414; 2009.


Modulación (M)

La conciencia en vigilia es asociada con la activación de todas las neuronas moduladoras del tronco cerebral, es decir, las neuronas que fabrican y liberan los neuromoduladores acetilcolina, dopamina, histamina, noradrenalina y serotonina.

Hobson, J. A. et al. Nature Rev. Neurosci. 3, 679–693; 2002.


Modulación (M) El sueño NREM es un estado intermedio en el que todas las neuronas moduladoras se enlentecen con relación al estado de vigilia, pero no se apagan (como ocurren con algunas de ellas durante el sueño REM).

Hobson, J. A. et al. Nature Rev. Neurosci. 3, 679–693; 2002.


Modulación (M) La liberación de dopamina podría explicar algunas de las características cognitivas de los sueños, como las alucinaciones visuales, la rareza, la falta de conciencia reflexiva y la amnesia.

Si un cerebro genera un estado de conciencia externa (vigilia) o simula ese estado (sueño) puede ser una función de este margen nueromodulador.

Snyder, S. Drugs and the Brain. Scientific American Library Series; 1986.


Modelo AIM

Cuando se observaron las diferencias en la actividad neuronal del tronco cerebral durante la vigilia y el sueño REM se propuso que el llamado ciclo vigilia-sueño NREM-sueño REM es el resultado de interacciones entre las células aminérgicas apagadoras del REM y las células colinérgicas encendedoras del REM.

Pace-Schott, E. F. & Hobson, J. A. Nature Rev. Neurosci. 3, 591–605; 2002.


Modelo AIMLa afirmación de que la vigilia y el sueño son al mismo tiempo similares y diferentes ha desarrollado el modelo AIM y la teoría de la conciencia del sueño.

Un modelo AIM de tres dimensiones describe los diferentes estados del cerebro y muestra cómo varían a lo largo del día y la noche en los seres humanos adultos.

Pace-Schott, E. F. & Hobson, J. A. Nature Rev. Neurosci. 3, 591–605; 2002.


Modelo AIMEl cerebro está activado en ambos estados, pero sólo en la vigilia hay una puerta de entrada y salida abierta y una fuerte modulación aminérgica.

La aproximación al "estado espacial" también permite el mapeo de estados mentales excepcionales como el sueño lúcido y de condiciones anormales, como el coma y estados de conciencia mínima.

Hobson, J. A., Pace-Schott, E. F. & Stickgold, R. Behav. Brain Sci. 23, 793–842; 2000.

Modelo AIM

Actividad

Información

Modulación

NA y Serotonina

alta

Acetilcolina alta

Externos

Internos

Baja Alta

VIGILIA

NREM

REM

Modelo AIM

Actividad

Información

Modulación

NA y Serotonina

alta

Acetilcolina alta

Externos

Internos

Baja Alta

SUEÑO LÚCIDO

MUERTE

PSICOSIS

COMA

ALERTA

MANIA


Modelo AIM

Trastornos del sueño y muchos síndromes psiquiátricos (como los trastornos psicóticos y bipolares) también encuentran su lugar en el “estado espacial” AIM .

Fosse, R., Stickgold, R. & Hobson, J. A. Sleep 25, 724–732; 2002.

Conclusiones

La hipótesis de la protoconciencia en el sueño REM sugiere que el desarrollo y mantenimiento de la conciencia en vigilia y otras funciones cerebrales de orden superior, dependen de la activación del cerebro durante el sueño.

Los estados cerebrales subyacentes a la vigilia y al acto de soñar cooperan entre si y su interacción funcional es fundamental para el óptimo funcionamiento de ambos.

Se propone al acto de soñar como la experiencia subjetiva de un estado cerebral con similitudes y diferencias fenomenológicas desde y hacia la conciencia en vigilia.

Conclusiones

Es posible la construcción de un modelo tridimensional para representar los cambios temporales en el cerebro y sus principales estados subjetivos.

Los conceptos expuestos en esta teoria están relacionados directamente con uno de los mayores desafíos que enfrenta la ciencia moderna: ¿qué es la mente y cómo puede ser descrita en términos de la función cerebral?

El campo de la psiquiatría ha intentado durante mucho tiempo encontrar un puente sólido entre los trastornos mentales y los estados cerebrales que se encuentran detrás de ellos. El modelo AIM podría ser este puente.

GRACIAS

La vida es sueño (fragmento)Sueña el rey que es rey, y vivecon este engaño mandando,disponiendo y gobernando;y este aplauso, que recibe

prestado, en el viento escribe,y en cenizas le convierte

la muerte, ¡desdicha fuerte!¿Que hay quien intente reinar,

viendo que ha de despertaren el sueño de la muerte?

Sueña el rico en su riqueza,que más cuidados le ofrece;sueña el pobre que padece

su miseria y su pobreza;sueña el que a medrar empieza,sueña el que afana y pretende,sueña el que agravia y ofende,y en el mundo, en conclusión,

todos sueñan lo que son,aunque ninguno lo entiende.

Yo sueño que estoy aquíde estas prisiones cargado,y soñé que en otro estado

más lisonjero me vi.¿Qué es la vida? Un frenesí.¿Qué es la vida? Una ilusión,

una sombra, una ficción,y el mayor bien es pequeño:

que toda la vida es sueño,y los sueños, sueños son.Pedro Calderón de la Barca

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