Neurotransmisores, fases del sueño y respuesta al estrés: funciones, localización y efectos

Neurotransmisores principales del sistema nervioso

Los principales neurotransmisores del sistema nervioso incluyen la dopamina, la acetilcolina, la noradrenalina, la serotonina y los neuropéptidos, cada uno con funciones específicas y localizaciones características.

Dopamina

La dopamina se localiza principalmente en el área tegmental ventral y la sustancia negra, y participa en el control del movimiento, la motivación y el sistema de refuerzo; su déficit se asocia a trastornos motores como la enfermedad de Parkinson y su exceso a síntomas psicóticos y a conductas adictivas.

Acetilcolina

La acetilcolina está ampliamente distribuida en el sistema nervioso central y periférico, destacando su papel en la unión neuromuscular, en el sistema nervioso autónomo parasimpático y en la activación cortical relacionada con la atención y la memoria; su déficit se asocia a alteraciones cognitivas y su exceso a hiperactivación muscular.

Diversas sustancias afectan específicamente a la acetilcolina:

• Toxina botulínica: inhibe su liberación presináptica, produciendo parálisis flácida.
• Veneno de la araña viuda negra: provoca una liberación masiva de acetilcolina, causando contracciones musculares intensas y dolorosas.
• Atropina: actúa como antagonista de los receptores colinérgicos, bloqueando su acción, especialmente a nivel parasimpático.
• Curare: bloquea los receptores nicotínicos de la unión neuromuscular, impidiendo la transmisión sináptica y produciendo parálisis.

Noradrenalina

La noradrenalina se origina principalmente en el locus coeruleus y está implicada en la activación, la atención y la respuesta al estrés; su déficit se relaciona con estados depresivos y su exceso con ansiedad e hiperalerta.

Serotonina

La serotonina, producida en los núcleos del rafe, regula el estado de ánimo, el sueño, el apetito y la conducta emocional; su déficit se asocia con depresión y ansiedad.

Neuropéptidos

Los neuropéptidos actúan como moduladores de la actividad neuronal y participan en procesos como el dolor, el estrés y la conducta emocional, teniendo un efecto generalmente lento y prolongado.

Fases del sueño y su organización

El sueño se organiza en ciclos de aproximadamente 90 minutos que alternan fases de sueño NREM (no REM) y sueño REM. Dentro del sueño NREM se distinguen las fases N1, N2 y N3, cada una asociada a un patrón específico de ondas cerebrales.

Fase N1 (transición vigilia–sueño)

La fase N1 es la transición entre la vigilia y el sueño y se caracteriza por la desaparición progresiva de las ondas alfa propias de la vigilia relajada y por el predominio de ondas theta. Refleja un sueño muy ligero con disminución inicial del tono muscular y de la atención al entorno.

Fase N2 (sueño estable)

La fase N2 corresponde a un sueño más estable y profundo que N1; siguen predominando las ondas theta, pero aparecen patrones electroencefalográficos característicos y exclusivos de esta fase, como los husos del sueño y los complejos K, que indican mecanismos de mantenimiento del sueño y procesos de consolidación de la memoria.

Fase N3 (sueño de ondas lentas)

La fase N3, o sueño profundo de ondas lentas, se define por el predominio claro de ondas delta, de gran amplitud y baja frecuencia, que reflejan una actividad cerebral altamente sincronizada y se asocian a una marcada reducción de la actividad fisiológica. Esta fase es fundamental para la recuperación física y la consolidación de la memoria declarativa.

Sueño REM

El sueño REM aparece de forma cíclica a lo largo de la noche y se caracteriza por una actividad cerebral desincronizada similar a la vigilia, con predominio de ondas rápidas de tipo beta, junto con movimientos oculares rápidos y una atonía muscular casi completa. En esta fase se producen los sueños más vívidos y tiene lugar la consolidación de la memoria emocional y procedimental.

Respuesta al estrés: mecanismos y efectos

La respuesta al estrés está mediada por la activación del sistema nervioso simpático y del eje hipotálamo–hipófisis–adrenal (eje HPA).

• Estrés agudo: la médula suprarrenal libera adrenalina y noradrenalina, que aumentan la frecuencia cardíaca, la presión arterial y la disponibilidad de energía, preparando al organismo para la respuesta de lucha o huida.
• Estrés prolongado: el eje hipotálamo–hipófisis–adrenal produce cortisol, hormona que mantiene la respuesta al estrés facilitando la movilización de glucosa y otros recursos energéticos.

Sin embargo, niveles elevados y mantenidos de cortisol tienen efectos negativos sobre la cognición, el sistema inmunitario y el cerebro, lo que explica las consecuencias del estrés crónico.