Neurociencia cognitiva de los sueños
El interés académico en el proceso y las funciones de soñar ha estado presente desde las interpretaciones de Sigmund Freud en el siglo XX. Sin embargo, la neurología del sueño ha permanecido incomprendida hasta distinciones recientes. La información disponible a través de técnicas modernas de imágenes cerebrales ha proporcionado nuevas bases para el estudio del cerebro que sueña.
Los límites que dicha tecnología ha brindado han creado una comprensión de los sueños que parece siempre cambiante; incluso ahora quedan preguntas sobre la función y el contenido de los sueños.
George Humphrey y Oliver Zangwill informaron observaciones preliminares sobre la neurología de los sueños en 1951. Su informe señaló dos casos de lesión cerebral que resultaron en el cese completo o casi completo de los sueños. Ambos pacientes habían sufrido daños en las regiones parietales posteriores, uno de los cuales involucraba predominantemente el lado izquierdo de las áreas parieto-occipitales.
Efectos adicionales involucrados hemianopia, visualización reducida (en estado de vigilia) y alteraciones en la memoria visual. Los pacientes informaron que sus imágenes visuales eran oscuras y difíciles de evocar. Aunque informaron solo dos casos, Humphrey y Zangwill ofrecieron ideas preliminares sobre los componentes neurológicos del sueño, específicamente la asociación de las áreas del cerebro anterior y el vínculo entre las imágenes visuales y la capacidad de soñar.
Cuestiones metodológicas en los estudios científicos del sueño
Hay varias dificultades que se encuentran al estudiar experiencias subjetivas como soñar. Las metodologías en los estudios de los sueños abundan en complejidades y limitaciones conceptuales.
Confianza en informes verbales
Una deficiencia importante de los estudios de los sueños es la dependencia necesaria de los informes verbales. El evento del sueño se reduce a un informe verbal que es solo una cuenta de la memoria del sueño del sujeto, no la experiencia del sueño del sujeto en sí. Estos informes verbales también corren el riesgo de verse influidos por una serie de factores.
Primero, los sueños involucran múltiples elementos pseudo sensoriales, emocionales y motores. El informe del sueño es solo narrativo, lo que dificulta la captura de la imagen completa. Los informes verbales enfrentan otras dificultades como olvidar. Los sueños y los informes de los sueños se producen en distintos estados de conciencia, lo que resulta en un retraso entre el evento del sueño y su recuerdo mientras está despierto.
Durante este tiempo, se pueden producir retrasos en el olvido, lo que da como resultado un informe incompleto. El olvido es proporcional a la cantidad de tiempo transcurrido entre la experiencia y su recuerdo. Además, recordar está expuesto a interferencia en la etapa de recuperación y parte de la información no es accesible para recordar.
Reconstruir el sueño desde la memoria mientras está despierto puede afectar la precisión del recuerdo porque el sujeto puede informar más información de la que realmente se experimentó, y la secuencia de eventos puede reordenarse.Otro problema es la dificultad de describir verbalmente en su mayoría experiencias subjetivas visuales como las que se encuentran en los sueños (por ejemplo, objetos irreales, experiencias extrañas, emociones).
Además, los sujetos pueden fallar intencionalmente en informar experiencias vergonzosas, inmorales o de sueños privados por temor a ser juzgados, lo que resulta en informes censurados e incompletos.
El ambiente del laboratorio del sueño
El entorno del laboratorio del sueño es otra fuente importante de problemas metodológicos. Los laboratorios del sueño son un entorno incómodo y poco natural para dormir. El sujeto puede sentir incomodidad y ansiedad, lo que puede hacer que el sueño sea más difícil y de calidad inferior. Este es el conocido efecto de primera noche.
La adaptación completa al laboratorio del sueño puede tomar cuatro días o más, que es más larga que la duración de la mayoría de los estudios de laboratorio. Además, se ha observado que el contenido de los sueños en el laboratorio es diferente de los sueños en el hogar. Del mismo modo, el entorno del laboratorio puede alterar el contenido de los sueños que se recuerdan de los despertares espontáneos al final de una noche de sueño, como lo indica la alta frecuencia de referencias de laboratorio en los despertares espontáneos matutinos enInformes de sueños REM y NREM ).
Preocupaciones estadísticas
Las preocupaciones estadísticas en los estudios de los sueños son otra causa de problemas metodológicos. Muchos investigadores utilizaron pequeñas muestras para estudios del sueño y mapeo paramétrico estadístico (una técnica para examinar las diferencias en la actividad cerebral registrada durante los experimentos de neuroimagen funcional).
Los resultados obtenidos de muestras pequeñas deben interpretarse con precaución debido a problemas estadísticos inherentes asociados con muestras pequeñas.
Limitaciones tecnológicas
Las limitaciones tecnológicas también plantean problemas metodológicos. Las medidas de actividad cerebral global como el promedio de voltaje del electroencefalograma (EEG) o el flujo sanguíneo cerebral no pueden identificar poblaciones neuronales pequeñas pero influyentes como el locus coeruleus, el núcleo del rafe y el núcleo tegmental pedunculopontino, que revelan detalles mecanicistas y funcionales en los sueños.
A pesar de estas deficiencias, se acepta ampliamente que los hallazgos clínicos y los datos obtenidos de la neuroimagen son válidos, afirmando que la neuroimagen es una herramienta esencial en la neurociencia cognitiva.
Interpretaciones de lesiones y activación
Los pacientes con daño cerebral ofrecen información valiosa pero rara sobre los mecanismos del cerebro humano. Eugene Aserinsky y Nathaniel Kleitman observaron el sueño REM y concluyeron que era la manifestación fisiológica del sueño. Se suponía que esto era un gran avance en la comprensión de un proceso tan evasivo como soñar.
De hecho, el 95% de los sujetos que se despertaron durante REM informaron que habían estado soñando, mientras que solo entre el 5 y el 10% informaron sueños después de despertarse durante un sueño no REM (NREM).
Los informes de sueños REM y NREM comparados
Existen varias diferencias importantes entre los informes de sueños REM y NREM. Existe un desacuerdo entre los expertos sobre la existencia de diferencias cualitativas, pero existe un consenso general de que existen diferencias cuantitativas.
Se ha reconocido que después de los despertares REM los informes de sueños se obtienen con mucha más frecuencia que después de los despertares NREM. Los informes de sueño de los sujetos están relacionados con la duración del sueño REM. El recuento de palabras y la duración del sueño estimada subjetivamente aumentan a medida que aumenta la duración del sueño REM anterior, revelando una relación positiva.
Los informes de los despertares REM tienden a ser más largos, más multimodales perceptualmente, han intensificado la emocionalidad y recuerdan menos la vida de vigilia que los despertares NREM. Los jueces pueden diferenciar los informes de sueño REM y NREM inalterados, mientras que algunos sujetos pueden discernir si ellos mismos fueron despertados de REM o NREM.
Las características del sueño REM contienen constantemente un conjunto similar de características. Mientras sueña, las personas regularmente creen falsamente que están despiertas a menos que implementen la lucidez. Los sueños contienen pseudopercepciones multimodales; a veces cualquiera o todas las modalidades sensoriales están presentes, pero con mayor frecuencia son visuales y motoras.
Las imágenes de los sueños pueden cambiar rápidamente y son regularmente de naturaleza extraña, pero los informes también contienen muchas imágenes y eventos que son parte de la vida cotidiana. En los sueños hay una reducción o ausencia de autorreflexión u otras formas de metacognición en relación con la vida de vigilia.
Los sueños también se caracterizan por la falta de «estabilidad orientacional; las personas, los tiempos y los lugares están fusionados, son de plástico, incongruentes y discontinuos». Además, los sueños forman una narrativa única para explicar e integrar todos los elementos de los sueños. Por último, los informes NREM contienen una mentalidad pensada y representaciones de preocupaciones actuales con más frecuencia que los informes REM.
Neuroanatomía de los sueños
REM sueño y soñando
El descubrimiento de Aserinsky y Kleitman provocó una mayor investigación sobre el mecanismo cerebral involucrado en el sueño REM (y por su suposición, soñar). Se descubrió que REM es generado por una pequeña región de células ubicadas en el tronco encefálico llamadas protuberancias (se encuentra ligeramente por encima de la médula espinal en la nuca).
El pons libera acetilcolina que viaja a partes del cerebro anterior. Se pensaba que la activación colinérgica de estas áreas superiores resultaba en las imágenes sin sentido que componen nuestros sueños. Este proceso es desactivado por la noradrenalina y la serotonina, que también son liberadas por el tronco encefálico.
La formación del Modelo de Síntesis de Activación presentada por Allan Hobson y McCarley en 1975 se basó en gran medida en estos descubrimientos. Su modelo postula que los sueños son generados activamente por el tronco encefálico y luego sintetizados pasivamente por el cerebro anterior. Es decir, la activación colinérgica que ocurre en cualquier área del prosencéfalo (a través de la transmisión desde el tronco encefálico) da como resultado intentos de las áreas cognitivas del cerebro para imponer el sentido o la estructura a la activación sin sentido.
No se pensaba que las áreas cerebrales desempeñaran ningún tipo de papel causal porque el sueño REM se produce siempre que las protuberancias estén intactas, incluso si las áreas más altas están desconectadas o eliminadas. Una inferencia basada en la suposición de que el sueño REM está soñando.
Un cambio a NREM
Aunque esta suposición ha seguido siendo una visión predominante, la evidencia en disputa ha estado presente desde los años 60. Foulkes, por ejemplo, informó que la mentalización compleja es realmente posible durante NREM. Anteriormente, los participantes informaban sueños principalmente después de ser despertados de REM, sin embargo, al despertar durante NREM Foulkes preguntó a los sujetos sobre lo que acababa de pasar por sus cabezas, en lugar de si estaban soñando o no.
Hasta el 50% de los sujetos informaron alguna forma de mentalización compleja. Además, estos sueños NREM parecían agruparse en torno a etapas específicas del sueño (etapa 1 y etapas tardías).Esto ofreció evidencia de que el sueño no estaba restringido ni causado por mecanismos que controlaran el sueño REM, y que tal vez hay áreas cerebrales completamente diferentes asociadas con el sueño.
Se puede realizar una investigación de las estructuras cerebrales diferenciales mediante correlaciones clínico-anatómicas. Aquí, los mecanismos asociados con el sueño REM se eliminan para observar si también hay un cese en el sueño, luego se eliminan las áreas que se cree que están asociadas con el sueño para ver si el sueño REM también es imposible.
Estos estudios, con la excepción de los accidentes naturales, se realizan con animales. Un problema principal con la destrucción del sueño REM es que el área asociada, el tronco encefálico, es responsable de la conciencia. Las lesiones lo suficientemente grandes como para detener REM por completo también pueden dejar al sujeto inconsciente.
Sin embargo, la evidencia de apoyo provino del otro lado de las correlaciones clínico-anatómicas. En una compilación de todos los casos reportados de cesación de sueños (111 casos en total), el daño se localizó en un área completamente diferente del cerebro que el tronco encefálico. Además, se mantuvo el sueño REM.
Recuerde que la protuberancia es crucial para REM. La pérdida de los sueños solo se produjo cuando se dañaron partes superiores de los hemisferios cerebrales. El sueño REM se controla mediante la activación colinérgica en la protuberancia. Ahora se cree que soñar puede ser un proceso dopaminérgico que ocurre en las áreas límbicas y frontales del cerebro.
Activación dopaminérgica
Dos áreas frontales principales han sido implicadas en el proceso del sueño. El primero involucra la materia blanca profunda de los lóbulos frontales (justo por encima de los ojos). Los principales sistemas en el trabajo aquí involucran las vías dopaminérgicas mesolimbic y mesocortical. Hay fibras de conexión que corren entre las estructuras frontales y límbicas.
Una vía dopaminérgica va desde el área tegmental ventral, asciende a través del hipotálamo lateral, varias áreas del prosencéfalo basal (núcleo basal, estría terminal, caparazón del núcleo accumbens) y termina en la amígdala, la circunvolución cingulada anterior.y corteza frontal. El daño a la vía dopaminérgica provoca la pérdida de los sueños.
Además, la estimulación química de la vía (con L-DOPA, por ejemplo) aumenta la frecuencia y la intensidad de los sueños sin afectar el sueño REM. Las vías mesolimbic y mesocortical se consideran las áreas de búsqueda o los centros de comando motivadores del cerebro. El daño no solo resulta en la pérdida de sueños, sino también en un comportamiento motivado.
La transección o inhibición de la vía de la dopamina también reduce algunos síntomas positivos de la esquizofrenia, muchos de los cuales se han comparado con estados de sueño. Las drogas que bloquean el sistema tienen efectos antipsicóticos pero también reducen los sueños excesivos y vívidos. Se encuentra evidencia adicional de que los sueños pueden ocurrir independientemente del sueño REM en la ocurrencia de ataques nocturnos durante NREM que a menudo se presentan como pesadillas.
La activación aquí se ve en el lóbulo temporal, nuevamente un área del cerebro anterior.
La evidencia de la participación de las vías dopaminérgicas mesolimbic y mesocortical sugiere que el sueño se produce cuando se activa un componente motivacional. Solo cuando se elimina esta vía, los sueños dejan de ocurrir. Este sistema puede ser activado por mecanismos de sueño REM pero también puede ocurrir independientemente durante las etapas de sueño NREM.
Procesamiento perceptivo
Otra área que se cree que está involucrada en la generación de sueños es la unión Parieto-Occipito-Temporal (PTO). Esta es un área de corteza gris hacia la parte posterior del cerebro involucrada en los niveles más altos de procesamiento perceptivo. Es aquí donde las percepciones se convierten en pensamientos y recuerdos abstractos.
La toma de fuerza también es vital para las imágenes mentales.El daño específicamente a esta área resulta en la pérdida completa de los sueños, sin embargo, el daño a los niveles más bajos de procesamiento perceptivo simplemente resulta en aspectos reducidos de las imágenes de los sueños. Esta es la base de la sugerencia de que soñar implica una secuencia inversa de eventos perceptivos.
En lugar de abajo hacia arriba, es de arriba hacia abajo (niveles más altos que activan niveles más bajos en lugar de más abajo a más alto). La activación de los mecanismos de motivación en el cerebro normalmente se dirigiría hacia acciones orientadas a objetivos. Sin embargo, durante el sueño, el acceso al sistema motor está bloqueado (por inactivación de la convexidad frontal dorsolateral).
Como resultado, la activación se mueve hacia atrás hacia las áreas perceptivas. Es por eso que el soñador no participa en comportamientos motivados, sino que los imagina. Además, Hay una inactivación del sistema reflexivo en el cerebro límbico que lleva al soñador a confundir el sueño con la realidad.
El daño a esta área también resulta en la incapacidad de distinguir los sueños de la realidad durante el estado de vigilia.
Notas
Humphrey, ME y Zangwill, OL (1951) Cese de soñar después de una lesión cerebral. Revista de Neurología, Neurocirugía y Psiquiatría, 14, 322.
Schwartz, S. y Maquet, P. (2002). La imagen del sueño y la evaluación neuropsicológica de los sueños. Tendencias en ciencias cognitivas, 6 (1), 23-30.
Domhoff, B. y Kamiya, J. (1964). Problemas en el estudio del contenido de los sueños con indicadores objetivos. Archivos de Psiquiatría General, 11 (5) 519-532.
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