23 enero 2015

¿Qué es el sueño? por Sarah-Jayne Blakemore y Utah Frith (Cómo aprende el cerebro)

¿Qué es el sueño?
por Sarah-Jayne Blakemore y Utah Frith (Cómo aprende el cerebro)
«El sueño es un estado de la consciencia en el que el cerebro se comporta de manera espectacularmente distinta a como lo hace en el estado de vigilia. Durante el sueño existen dos tipos principales de estado cerebral. En el sueño de movimientos rápidos de los ojos (REM, por rapid eye moveement), el cerebro está muy activo -genera frecuentes impulsos, lo que recuerda a la actividad cerebral durante el estado de vigilia-. No obstante, hay una diferencia muy importante entre la vigilia y el sueño REM: durante este último todos los músculos corporales están paralizados (salvo los oculares, que se mueven rápidamente, de ahí su nombre). Es durante el estadio REM cuando soñamos más. El otro tipo se conoce como sueño de ondas lentas. En este estadio, los impulsos generados por el cerebro son lentos e infrecuentes. Es durante el sueño de ondas lentas cuando acaso el individuo hable o camine dormido (sonambulismo), pues, a diferencia del estadio REM, en el de ondas lentas los músculos no están paralizados.

En muchos estudios se ha comprobado el efecto perjudicial de la privación de sueño en el aprendizaje. Cuando los seres humanos o los animales aprenden una tarea determinada -por ejemplo, la disposición de un nuevo entorno o un conjunto de reglas complejas- y se ven privados de sueño la noche siguiente a la sesión de entrenamiento, al día siguiente su rendimiento en la tarea disminuye radicalmente (véase figura abajo). Un estudio sobre los efectos del trabajo por turnos en trabajadores de una central nuclear indicó riesgos potenciales para la seguridad debido a mayor distracción, somnolencia, irritabilidad y disminución de la alerta en los que hacían el turno de noche. El efecto de la privación de sueño en el rendimiento puede ser preocuparte: ciertas investigaciones de la década de 1960 pusieron de relieve que tras 36 horas de vigilia, los oficiales de artillería comenzaban a tomar decisiones equivocadas y podían llegar incluso a bombardear a sus propias tropas.
La privación del sueño afecta al aprendizaje. 
El gráfico muestra la mejora gradual en una tarea
 a lo largo de unos días con el sueño normal (barras negras). 
La segunda noche se privó del sueño a los participantes, 
y al día siguiente el nivel de ejecución de 
la tarea bajaba espectacularmene (barra blanca).
Ciertos estudios han demostrado que, en tareas de razonamiento lógico, el cerebro puede superar los efectos de la privación de sueño, aunque sólo temporalmente. Las investigaciones sobre el insomnio y la privación de sueño revelan claramente que tras unas cuantas noches sin dormir, resultan gravemente afectadas la concentración y las capacidades de aprendizaje.
En un estudio psicológico realizado por Jim Horne y Yvonne Harrison, de la Universidad de Loughborough, se observó que siquiera una sola noche sin dormir puede dañar el pensamiento innovador, la toma de decisiones y la capacidad para actualizar planes a la luz de nueva información. En este estudio, los investigadores utilizaron un juego realista que exigía tomar decisiones. El rendimiento en el juego disminuía apreciablemente tras 32-36 horas sin dormir. Los participantes que habían estado sin dormir evidenciaban un pensamiento más rígido: tendían a repetir la misma decisión para diferentes tareas en vez de plantear ideas nuevas, y tenían dificultades para comprender las repercusiones de una situación que había cambiado o se había actualizado. En otras palabras, los voluntarios privados de sueño eran menos creativos y menos innovadores que los que habían dormido.
Recientemente, un grupo investigador de Alemania ha descubierto que el sueño puede inspirar nuevas percepciones. Los voluntarios del estudio tenían que averiguar el número final de una serie de números. El orden de estos, y por tanto la identidad del último, estaba determinado por dos reglas simples. No obstante, a los participantes no se les decía nada de las reglas. Se podía resolver la secuencia por el método de tanteo o descubriendo las reglas ocultas. Los voluntarios aprendieron la tarea y fueron divididos en tres grupos. Los integrantes de un grupo fueron reexaminados tras ocho horas de haber estado despiertos durante el día. Los del segundo, tras haber estado despiertos durante la noche. Los del tercero, después de haber dormido ocho horas. Los voluntarios que, tras haber dormido por la noche, comprendieron de repente las reglas de la secuencia casi doblaban a los que se habían pasado ocho horas despiertos. Así pues, el sueño parece facilitar la comprensión de una tarea recién adquirida.
¿CUÁNTAS HORAS NECESITAMOS DORMIR?
En un amplio sondeo sobre el sueño llevado a cabo en los EE.UU. en 2000, más de las dos terceras partes de los encuesstados afirmaban tener problemas para dormir varias noches a la semana. La mayoría de los adultos duermen menos de lo que necesitan. Por término medio, los adultos han de dormir al menos siete horas y media. Los niños, más. Sin embargo, casi todos los adultos duermen menos de siete horas cada noche. Al parecer, algunas personas llegan a acostumbrarse a necesitar menos horas de sueño, siendo un ejemplo famoso el de la antiigua primera ministra británica Margaret Thatcher, a quien por lo visto sólo le hacía falta dormir cuatro o cinco horas. De todos modos, dormir más por la noche, además de incremenntar los niveles de energía para el día siguiente, tal vez mejore el aprendizaje, la toma de decisiones y la innovación.
APRENDER MIENTRAS UNO DUERME
Mientras dormimos, al cerebro y al cuerpo les pasan muchas cosas importantes. Algunos científicos del sueño han sugerido que, durante el sueño, regeneramos energía gastada durante el día. En ciertos estudios también se ha observado que, mientras dormimos, determinadas células del cerebro y del cuerpo eliminan su toxicidad. Puede producirse asimismo recuperación de células y tejidos corporales. Una idea bastante vieja, y antes controvertida, era que el sueño desempeñaba un papel importante en el aprendizaje. Recientes investigaciones con animales y seres humanos le han proporcionado un respaldo contundente. Esto no significa que podamos poner un libro bajo la almohada y absorber su contenido mientras dormimos. Pero el caso es que el cerebro sigue activo durante el sueño. Se ha interpretado que esta actividad corresponde a la formación de memorias sobre experiencias e información recibidas durante el día.
En ciertos experimentos científicos se ha observado que las regiones cerebrales implicadas en el aprendizaje del día anterior se reactivan durante el sueño. En un estudio realizado por Pierre Macquet, de la Universidad de Londres, durante el día se enseñó a un grupo de voluntarios una tarea de secuencias complejas. A medida que aprendían, un escáner cerebral tomaba registros de su actividad cerebral. Aquella noche se les efectuó un nuevo escáner cerebral mientras dormían. Los investigadores advirtieron que durante el sueño REM se volvían a activar las mismas áreas cerebrales activadas durante el entrenamiento. La actividad cerebral registrada en el estadio REM probablemente reflejaba el refuerzo del aprendizaje asimilado durante el día. Además, el desempeño de los participantes en la tarea mejoraba al día siguiente, tras haber dormido. Las reactivaciones cerebrales observadas eran efectivamente beneficiosas para la memoria y el aprendizaje.
Un estudio temprano se ocupó de cómo las aves aprenden a ejecutar sus patrones de canto característicos. Para que un pinzón cebra aprenda su canto, debe establecer una correspondencia entre la producción vocal (es decir, los movimientos específicos que hace con las cuerdas vocales para producir un sonido) y los sonidos que está oyendo (el resultado de su propia producción vocal). No es posible controlar esta correspondencia durante la acción real de cantar. Los científicos han descubierto que el canto del ave se origina en una secuencia -rigurosamente codificada desde el punto de vista temporal- de la actividad cerebral en el «área del canto» del ave. El feedback auditivo, necesario para corregir la producción vocal de la propia ave, va demorado. ¿ Cuándo tiene lugar el necesario aprendizaje? Mientras el pinzón duerme, es posible comparar patrones cerebrales de la activación vocal almacenados y el feedback auditivo, y se puede aprender el canto. Y esto es realmente lo que pasa: la actividad cerebral espontánea durante el sueño en el área del canto se contrasta con la actividad registrada mientras el ave estaba despierta y cantando.»

Entrevista con Sarah-Jayne Blakemore: Redes 44: Entrena tu cerebro, cambia tu mente