Funciones Cerebrales Superiores: El Impacto del Sueño, Aprendizaje y Memoria en la Cognición

Funciones Cerebrales Superiores: Una Visión General

La fisiología de estas funciones no se conoce completamente. Engloban procesos vitales como:

• Sueño y Vigilia (incluyendo el ciclo del sueño, los sueños, la meditación y las alteraciones del sueño)
• Aprendizaje
• Motivación
• Lenguaje
• Memoria
• Estados de Ánimo

El Sueño y la Vigilia: Pilares de la Existencia

El sueño es esencial para la vida y no representa una desconexión total de las actividades cerebrales. Es la suma de ciclos ultradianos (aproximadamente 90 minutos) que se suceden a lo largo de la noche.

Sistema Activador Reticular Ascendente (SARA)

Al despertar, el Sistema Activador Reticular Ascendente (SARA) aumenta su actividad, la cual es controlada por la corteza cerebral a través de estímulos (dolorosos, luz, sonido, tacto, presión). Una vez activo, incrementa la actividad cortical.

El Sueño: Un Estado Fundamental

El sueño es un estado de inactividad caracterizado por la falta de interacción con el medio externo, reversible de forma inmediata. Pasamos aproximadamente un tercio de nuestra vida durmiendo y un cuarto soñando. Sus funciones exactas aún son objeto de estudio, pero se sabe que la privación del sueño afecta significativamente la atención, el aprendizaje y el desempeño cognitivo.

Fases del Sueño

El sueño se divide en dos fases principales:

Sueño de Movimientos Oculares Rápidos (REM)

• Disminuye con la edad.
• El cerebro está activo y puede generar alucinaciones (sueños que recordamos al despertar).
• Se caracteriza por movimientos oculares rápidos (controlados por el sistema reticular activador, con actividad encefálica en ojos y músculos respiratorios).
• El patrón de actividad cerebral es similar al de una persona despierta.
• Dura entre 10 y 60 minutos, constituyendo aproximadamente el 25% del tiempo total de sueño.
• Se cree que permite el desarrollo de nuevas vías neurales.

Sueño No REM (NREM)

• Fase de reposo profundo, caracterizada por ondas lentas.
• Constituye el 75% del tiempo total de sueño.
• Durante esta fase, no se experimentan sueños complejos.
• La posición del cuerpo es inconsciente, la tensión muscular y el movimiento son mínimos.
• Disminuyen el gasto de energía y la temperatura corporal.

Ciclo del Sueño NREM

El sueño NREM se subdivide en cuatro estadios:

• Estadio 1: Somnolencia. Actividad cerebral más lenta, movimiento ocular lento, duración corta.
• Estadio 2: Sueño Ligero. Disminución de la frecuencia cardíaca, dura de 5 a 15 minutos, sin movimiento ocular.
• Estadio 3: Ondas Lentas. Sin movimiento ocular ni corporal.
• Estadio 4: Sueño Profundo. Caracterizado por ondas lentas delta, es el más profundo, dura de 20 a 40 minutos en el primer ciclo, sin sueños.

¿Por Qué Dormimos? Teorías y Funciones

Existen varias teorías que intentan explicar la función del sueño:

• Teoría de la Restauración: El sueño permite la recuperación física y mental.
• Teoría de la Adaptación: Ayuda a conservar energía y a evitar depredadores.
• Teoría del Procesamiento de Memorias: Facilita la consolidación y organización de la información aprendida.

Alteraciones Comunes del Sueño

• Insomnio: Incapacidad para conciliar o mantener el sueño.
• Apnea del Sueño: Relajación de los músculos respiratorios que interrumpe la respiración, provocando despertares.
• Sonambulismo: Trastorno del sueño profundo, caracterizado por ojos abiertos y falta de recuerdos al despertar, frecuente en niños.

La Cafeína y su Efecto en el Sueño

La cafeína actúa como antagonista de los receptores de adenosina, un neuromodulador del Sistema Nervioso Central (SNC) que naturalmente induce el sueño.

Aprendizaje: La Plasticidad del Cerebro

El aprendizaje es un proceso de plasticidad neuronal, la capacidad del cerebro para adquirir información y habilidades a través de la experiencia.

Tipos de Aprendizaje

• Aprendizaje No Asociativo: Un cambio en la conducta ante un estímulo, como la habituación (disminución de la respuesta a un estímulo repetido) o la sensibilización (aumento de la respuesta a un estímulo).
• Aprendizaje Asociativo: La asociación de sucesos. Incluye:
  • Condicionamiento Clásico: Asociación de un estímulo con una respuesta (ejemplo: la campana y la comida en perros de Pavlov).
  • Condicionamiento Instrumental u Operante: Asociación de una respuesta a un acto que proporciona un estímulo (ejemplo: ratas que presionan una palanca para obtener recompensa).

Memoria: El Almacén de la Experiencia

La memoria es la capacidad de almacenar información, considerada una de las principales actividades mentales. Se localiza en la corteza cerebral (lóbulos temporal, parietal y occipital) y en el sistema límbico, gracias a cambios funcionales y estructurales (plasticidad neuronal).

Tipos de Memoria

La memoria se clasifica en:

• Memoria Declarativa: Relacionada con hechos y eventos que pueden ser conscientemente recordados.
• Memoria No Declarativa: Involucra habilidades, hábitos y procedimientos que se realizan sin conciencia explícita.

Etapas de la Memoria

• Memoria Inmediata: Instantánea, permite la conciencia del momento actual.
• Memoria a Corto Plazo: Retiene información por segundos o minutos.
• Memoria a Largo Plazo: Puede recuperarse en cualquier momento y tiene una capacidad prácticamente ilimitada.
• Consolidación de la Memoria: Proceso de almacenamiento estable de la información en la corteza cerebral. La memoria de habilidades se almacena en los ganglios basales, el cerebelo y la corteza cerebral.