Neurociencia cognitiva de los sueños - Cognitive neuroscience of dreams
El interés de los eruditos 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 de los sueños ha permanecido incomprendida hasta las 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 ha proporcionado tal tecnología han creado una comprensión de los sueños que parece estar en constante cambio; incluso ahora quedan interrogantes sobre la función y el contenido de los sueños.
George Humphrey y Oliver Zangwill informaron en 1951 de observaciones preliminares sobre la neurología de los sueños . 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 , una de las cuales afectaba predominantemente el lado izquierdo de las áreas parietooccipitales. Los efectos adicionales incluyeron hemianopsia , visualización reducida (en estado de vigilia) y alteraciones en la memoria visual. Los pacientes informaron que sus imágenes visuales eran tenues 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 áreas del prosencéfalo y el vínculo entre las imágenes visuales y la capacidad de soñar.
Cuestiones metodológicas en los estudios científicos de los sueños.
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.
Dependencia de informes verbales
Una deficiencia significativa de los estudios de los sueños es la necesaria dependencia de los informes verbales. El evento onírico se reduce a un informe verbal que es solo un relato de la memoria del sueño del sujeto, no la experiencia del sueño en sí. Estos informes verbales también corren el riesgo de verse influenciados por una serie de factores. Primero, los sueños involucran múltiples elementos pseudosensoriales, 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 el olvido . Los sueños y los informes de los sueños se producen en distintos estados de conciencia, lo que provoca un retraso entre el evento del sueño y su recuerdo mientras está despierto. Durante este tiempo, el olvido puede ocurrir y dar como resultado un informe incompleto. El olvido es proporcional al tiempo transcurrido entre la experiencia y su recuerdo. Además, recordar está expuesto a interferencias en la etapa de recuperación y parte de la información no es accesible para recordar. Reconstruir el sueño de la memoria mientras está despierto puede afectar la precisión del recuerdo porque el sujeto puede proporcionar más información de la que realmente experimentó y la secuencia de eventos puede reordenarse. Otro problema es la dificultad de describir verbalmente experiencias subjetivas en su mayoría visuales como las que se encuentran en los sueños (por ejemplo, objetos irreales, experiencias extrañas, emociones). Además, los sujetos pueden fallar intencionalmente en reportar experiencias de sueños vergonzosas, inmorales o privadas por temor a ser juzgados, lo que da como resultado informes censurados e incompletos.
El entorno 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 antinatural para dormir. El sujeto puede sentir malestar y ansiedad, lo que puede dificultar el sueño y hacer que el sueño sea de menor calidad. Este es el conocido efecto de la primera noche. La adaptación completa al laboratorio del sueño puede llevar cuatro días o más, lo que es más largo 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 al de los sueños en casa. De manera similar, el entorno del laboratorio puede alterar el contenido de los sueños recordados 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 en los informes 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 registradas durante los experimentos de neuroimagen funcional). Los resultados obtenidos a partir de muestras pequeñas deben interpretarse con precaución debido a los problemas estadísticos inherentes asociados con las muestras pequeñas.
Limitaciones tecnológicas
Las limitaciones tecnológicas también plantean problemas metodológicos. Las medidas de la 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 mecánicos y funcionales en los sueños. A pesar de estas deficiencias, existe un amplio consenso en que los hallazgos clínicos y los datos obtenidos de la neuroimagen son válidos, afirmando la neuroimagen como una herramienta esencial en la neurociencia cognitiva.
Interpretaciones de lesión 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 asumió que esto era un gran avance en la comprensión de un proceso tan elusivo como soñar. De hecho, el 95% de los sujetos que se despertaron durante la fase REM informaron que habían estado soñando, mientras que solo entre el 5 y el 10% informaron sueños después de haber sido despertados durante el sueño no REM (NREM).
Comparación de los informes de sueños REM y NREM
Hay varias diferencias importantes entre los informes de sueños REM y NREM. Existe 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 despertares REM se obtienen informes de sueños con mucha más frecuencia que después de despertares NREM. Los informes de sueños 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, lo que revela una relación positiva. Los informes de los despertares REM tienden a ser más largos, más multimodales perceptualmente, tienen una emocionalidad intensificada y recuerdan menos la vida de vigilia que los despertares NREM. Los jueces pueden diferenciar los informes de sueños REM y NREM inalterados, mientras que algunos sujetos pueden discernir si ellos mismos han sido despertados de REM o NREM.
Las características del sueño REM contienen consistentemente un conjunto similar de características. Mientras sueñan, las personas creen erróneamente que están despiertas a menos que implementen la lucidez. Los sueños contienen pseudopercepciones multimodales; a veces están presentes algunas o todas las modalidades sensoriales, pero con mayor frecuencia son visuales y motoras. Las imágenes de los sueños pueden cambiar rápidamente y suelen ser de naturaleza extraña, pero los informes también contienen muchas imágenes y eventos que forman 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 una falta de "estabilidad de orientación; las personas, los tiempos y los lugares son fusionados, plásticos, incongruentes y discontinuos". Además, los sueños forman una sola narrativa para explicar e integrar todos los elementos del sueño. Por último, los informes NREM contienen pensamientos y descripciones de preocupaciones actuales con más frecuencia que los informes REM.
Neuroanatomía del soñar
Sueño REM y soñar
El descubrimiento de Aserinsky y Kleitman impulsó una mayor investigación sobre el mecanismo cerebral involucrado en el sueño REM (y por su supuesto, soñar). Se encontró que REM es generado por una pequeña región de células ubicadas en el tronco del encéfalo llamado protuberancia (se encuentra ligeramente por encima de la médula espinal en la nuca). La protuberancia libera acetilcolina que viaja a partes del prosencéfalo. Se pensaba que la activación colinérgica de estas áreas superiores da como resultado 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 propuesto 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 cerebral y luego sintetizados pasivamente por el prosencéfalo. Es decir, la activación colinérgica que ocurre en cualquier área del prosencéfalo (a través de la transmisión desde el tallo cerebral) da como resultado intentos por parte de las áreas cognitivas del cerebro de reforzar el sentido o la estructura en una activación sin sentido. No se pensaba que las áreas cerebrales desempeñaran ningún tipo de papel causal porque el sueño REM ocurre siempre que la protuberancia esté intacta, incluso si las áreas superiores se desconectan o eliminan. Una inferencia basada en la suposición de que el sueño REM es un sueño.
Un cambio a NREM
Aunque este supuesto ha seguido siendo un punto de vista predominante, la evidencia en disputa ha estado presente desde los años sesenta. Foulkes, por ejemplo, informó que la mentalidad compleja es posible durante NREM. Anteriormente, los participantes informaron sueños principalmente después de haber sido 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 mentalidad compleja. Además, estos sueños NREM parecían agruparse en torno a etapas específicas del sueño (etapa 1 y etapas tardías). Esto ofreció evidencia de que los sueños no estaban restringidos ni causados por mecanismos que controlan el sueño REM, y que quizás existen áreas cerebrales completamente diferentes asociadas con los sueños.
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 se hace imposible. Estos estudios, a excepción de los accidentes naturales, se realizan con animales. Un problema principal con la eliminación del sueño REM es que el área asociada, el tronco encefálico, es responsable de la conciencia. Las lesiones lo suficientemente grandes como para detener la REM por completo también pueden dejar al sujeto inconsciente. Sin embargo, la evidencia de apoyo provino de la otra cara de las correlaciones clínico-anatómicas. En una recopilación de todos los casos notificados de cesación del sueño (111 casos en total), el daño se localizó en un área del cerebro completamente diferente a la del tronco encefálico. Además, se mantuvo el sueño REM. Recuerde que la protuberancia es crucial para REM. La pérdida de los sueños solo ocurrió cuando se dañaron partes superiores de los hemisferios cerebrales. El sueño REM está controlado por 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.
No hermano, él está cappin
Activación dopaminérgica
Se han implicado dos áreas frontales principales en el proceso del sueño. El primero involucra la sustancia blanca profunda de los lóbulos frontales (justo encima de los ojos). Los principales sistemas que operan aquí involucran las vías dopaminérgicas mesolímbicas y mesocorticales . 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, capa del núcleo accumbens) y termina en la amígdala , la circunvolución cingulada anterior y la corteza frontal. El daño a la vía dopaminérgica da como resultado la pérdida de los sueños. Además, la estimulación química de la vía (con L-DOPA, por ejemplo) aumenta la frecuencia y la viveza de los sueños sin afectar el sueño REM. Las vías mesolímbica y mesocortical se consideran las áreas de búsqueda o los centros de comando motivacional del cerebro. El daño no solo resulta en la pérdida de los sueños, sino también de la conducta motivada. La intersección 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 ensueño. Las drogas que bloquean el sistema tienen efectos antipsicóticos, pero también reducen los sueños intensos y excesivos. Más evidencia de que los sueños pueden ocurrir independientemente del sueño REM se encuentran en la ocurrencia de convulsiones nocturnas durante NREM que a menudo se presentan como pesadillas. La activación aquí se ve en el lóbulo temporal , nuevamente un área del prosencéfalo.
La evidencia de la participación de las vías dopaminérgicas mesolímbicas y mesocorticales sugiere que los sueños ocurren cuando se activa un componente motivacional. Solo cuando se elimina este camino, los sueños dejan de ocurrir. Este sistema puede activarse mediante mecanismos del sueño REM, pero también puede ocurrir de forma independiente durante las etapas del sueño NREM.
Procesamiento perceptual
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 la 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. El PTO también es vital para las imágenes mentales. El daño específicamente a esta área da como resultado la pérdida completa de los sueños, sin embargo, el daño a los niveles más bajos de procesamiento perceptivo simplemente da como resultado aspectos reducidos de las imágenes del sueño. Ésta es la base para la sugerencia de que soñar implica una secuencia inversa de eventos perceptivos. En lugar de de abajo hacia arriba, es de arriba hacia abajo (los niveles más altos activan niveles más bajos en lugar de más bajos a más altos). La activación de los mecanismos motivacionales en el cerebro normalmente estaría dirigida hacia acciones orientadas a objetivos. Sin embargo, durante el sueño se bloquea el acceso al sistema motor (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 se involucra 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.