Electroencefalogramas durante el sueño

Los estudios psicofisiológicos sobre el sueño se hacen en laboratorios de sueño, ubicados normalmente en centros de investigación universitarios o en hospitales, y constan básicamente de dos elementos: una cama en la que el sujeto duerme y, en una habitación separada, el sistema de obtención de registros de las respuestas psicofisiológicas propias del sueño. Estos registros, además del EEG, incluyen el electromiograma (EMG), que se utiliza para medir la tensión/distensión de la musculatura voluntaria, y el electrooculograma (EOG), que se emplea para medir los movimientos de los ojos bajo los párpados. En los laboratorios de sueño se suelen registrar también la frecuencia cardíaca, la respiratoria y la temperatura corporal. El conjunto de estos registros se denomina “polisomnografía”.

No resulta sencillo caer en el sueño con todos esos cables y electrodos rozando la cara e impidiendo dar la vuelta y cambiar de postura en la cama, pero con un poco de paciencia y una o dos noches de adaptación se consigue, y a continuación, con el sujeto decidido a tratar de dormir, lo interesante sucede en la otra habitación.

Los registros del EEG a lo largo de una noche de sueño muestran que la actividad del cerebro de una persona saludable es diferente cuando está despierta y cuando está dormida. El EEG mientras se está dormido muestra patrones distintos que, a lo largo de la noche, cambian y se repiten. El descubrimiento de estos patrones EEG distintos mientras se duerme ha permitido identificar las fases del sueño, que constituyen las bases conceptuales a partir de la cuales se ha desarrollado la investigación neurofisiológica del sueño.

Los patrones EEG correspondientes a las fases N1, N2 y N3 del sueño y al sueño REM se muestran en la figura 3. Como se aprecia en esa figura, los cambios en el EEG desde la vigilia a la fase N3 del sueño se caracterizan por la aparición en cada fase sucesiva de ondas cada vez más lentas (de menor frecuencia) y más amplias (de mayor voltaje), y un cambio a un patrón EEG similar al de la vigilia al entrar en sueño REM. A continuación vamos a estudiar los detalles de esos registros.

Cuando la persona cuyo polisomniograma se está registrando comienza a adormecerse, el EEG muestra ritmo alfa, entre 8 y 13 Hz, y enseguida entra en la fase N1 del sueño, que se caracteriza por la aparición de algunas ondas de ritmo theta entre 3 y 7 Hz. La fase N1 se suele considerar de adormecimiento, intermedia entre la vigilia y el sueño. Transcurridos unos minutos se pasa a la fase N2, en la que a la actividad theta de la fase anterior se añaden husos (spindles) del sueño y complejos K. Los husos del sueño son ondas de 12 a 14 Hz que aparecen durante uno o dos segundos y son característicos de esta fase de sueño, y los complejos K son ondas negativas (que se desplazan hacia arriba en el EEG) seguidas de una deflexión positiva brusca que aparecen en esta fase del sueño una o dos veces cada minuto. La fase N2 del sueño es de sueño ligero, durante el que, si la persona es despertada, a veces dice que no estaba dormida (pero sí estaba dormida). Los registros EMG de estas fases indican que el tono muscular va poco a poco decreciendo, y lo mismo sucede con la temperatura corporal y las frecuencias cardiaca y respiratoria.

La fase N3 constituye el denominado sueño de ondas lentas y se caracteriza por la presencia de ondas delta cuya frecuencia oscila entre 1 y 2 Hz. La fase N3 es de sueño profundo, el umbral de estimulación para despertar es elevado y, si el sujeto se despierta por un ruido fuerte u otro estímulo intenso, normalmente mostrará cierta desorientación hasta poder despejarse y alcanzar el estado de alerta. En las publicaciones anteriores a la guía de clasificación del sueño de Iber y cols. (2007), y también en algunas posteriores, la fase N3 está separada en fase 3, en la que aparecen las ondas delta, y fase 4, en la que estas ondas se generalizan (Rechtschaffen y Kales, 1968).

Después de la fase N3, y una vez transcurridos entre 60 y 90 minutos desde el inicio del sueño, el sujeto regresa brevemente a la fase N2, a veces a la N1, y entra a continuación en la fase de sueño REM, que se caracteriza por un trazado EEG de ondas rápidas de bajo voltaje similares a las de la vigilia, total ausencia de tono muscular en el registro EMG y movimientos rápidos de los ojos bajo los párpados, registrados mediante EOG. De este movimiento rápido de los ojos procede la sigla REM, en inglés rapid eye movements, que se utiliza normalmente en la bibliografía científica internacional para denominar esta fase del sueño.

Cuando se despierta al sujeto durante la fase de sueño REM es muy frecuente que indique que estaba teniendo un sueño, sea capaz de referir en detalle lo que estaba soñando y que además se muestre enseguida despejado y alerta.

En los estudios de sueño con ratas, el trazado EEG de la fase NREM muestra ondas delta, mientras el de la fase REM muestra ondas theta a la vez que el EMG muestra atonía muscular.

El sueño REM a veces se denomina “sueño paradójico”, expresión debida al investigador francés Michel Jouvet, uno de los primeros estudiosos del sueño en animales, y hace referencia a la contradicción aparente entre el trazado EEG desincronizado parecido al de la vigilia que se observa en esta fase de sueño y el que los animales estén claramente dormidos.

Las tres fases de sueño no-REM (a las que en conjunto se denomina “sueño NREM”) seguidas de la fase de sueño REM constituyen un ciclo de sueño, que tiene una duración media de 90 minutos y se repite unas cuatro o cinco veces a lo largo del tiempo de sueño nocturno.

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