Cada noche, mientras dormimos, alternamos entre dos estados de sueño muy diferentes. Al quedarnos dormidos, entramos en el sueño sin movimientos oculares rápidos (no REM), en el que nuestra respiración es lenta y regular y el movimiento de nuestras extremidades u ojos es mínimo. Sin embargo, unos 90 minutos más tarde, entramos en el sueño de movimientos oculares rápidos (REM). Se trata de un estado paradójico en el que nuestra respiración se vuelve rápida e irregular, nuestras extremidades se mueven y nuestros ojos se mueven rápidamente. En el sueño REM, nuestro cerebro está muy activo, pero también nos paralizamos y perdemos la capacidad de termorregulación o de mantener nuestra temperatura corporal constante. «Esta pérdida de termorregulación en el sueño REM es uno de los aspectos más peculiares del sueño, sobre todo teniendo en cuenta que disponemos de mecanismos muy afinados para controlar nuestra temperatura corporal mientras estamos despiertos o en el sueño no REM», afirma Markus Schmidt, del Departamento de Investigación Biomédica (DBMR) de la Universidad de Berna y del Departamento de Neurología del Inselspital, Hospital Universitario de Berna. Por un lado, los resultados confirman una hipótesis propuesta anteriormente por Schmidt, autor principal del estudio, y por otro representan un avance para la medicina del sueño. El trabajo fue publicado en Current Biology y destacado por los editores con un comentario.
Un mecanismo de control que ahorra energía
La necesidad de mantener una temperatura corporal constante es nuestra función biológica más cara. El jadeo, la piloerección, el sudor o los escalofríos son reacciones corporales que consumen energía. En su hipótesis, Markus Schmidt sugirió que el sueño REM es una estrategia de comportamiento que desplaza los recursos energéticos de la costosa defensa termorreguladora hacia, en cambio, el cerebro para mejorar muchas funciones cerebrales. Según esta hipótesis de asignación de energía del sueño, los mamíferos han desarrollado mecanismos para aumentar el sueño REM cuando la necesidad de defender nuestra temperatura corporal es mínima o, más bien, para sacrificar el sueño REM cuando tenemos frío. «Mi hipótesis predice que deberíamos tener mecanismos neuronales para modular dinámicamente la expresión del sueño REM en función de nuestra temperatura ambiente», dice Schmidt. Los neurocientíficos del DBMR de la Universidad de Berna y del Departamento de Neurología del Inselspital, el Hospital Universitario de Berna, han confirmado ahora su hipótesis y han encontrado neuronas en el hipotálamo que aumentan específicamente el sueño REM cuando la temperatura ambiente es «la adecuada».»
Neuronas promotoras del sueño REM
Los investigadores descubrieron que una pequeña población de neuronas dentro del hipotálamo, denominadas neuronas de la hormona concentradora de melanina (MCH), desempeñan un papel fundamental en la forma en que modulamos la expresión del sueño REM en función de la temperatura ambiental (o ambiente). Los investigadores demostraron que los ratones aumentan dinámicamente el sueño REM cuando la temperatura ambiente se calienta hasta el extremo superior de su zona de confort, de forma similar a lo que se ha demostrado para el sueño humano. Sin embargo, los ratones modificados genéticamente que carecen del receptor para la MCH ya no son capaces de aumentar el sueño REM durante el calentamiento, como si fueran ciegos a la temperatura de calentamiento. Los autores utilizaron técnicas optogenéticas para activar o desactivar específicamente las neuronas de la MCH mediante una luz láser que se ajusta a los periodos de calentamiento de la temperatura. Su trabajo confirma la necesidad del sistema MCH para aumentar el sueño REM cuando se minimiza la necesidad de controlar la temperatura corporal.
Avance para la medicina del sueño
Es la primera vez que se descubre que un área del cerebro controla el sueño REM en función de la temperatura ambiente. «Nuestro descubrimiento de estas neuronas tiene importantes implicaciones para el control del sueño REM», dice Schmidt. «Demuestra que la cantidad y el momento del sueño REM se ajustan con precisión a nuestro entorno inmediato cuando no necesitamos termorregularnos. También confirma que el sueño onírico y la pérdida de termorregulación están estrechamente integrados»
Se sabe que el sueño REM desempeña un papel importante en muchas funciones cerebrales, como la consolidación de la memoria. El sueño REM comprende aproximadamente una cuarta parte de nuestro tiempo total de sueño. «Estos nuevos datos sugieren que la función del sueño REM es activar importantes funciones cerebrales específicamente en momentos en los que no necesitamos gastar energía en la termorregulación, optimizando así el uso de los recursos energéticos», dice Schmidt.