Esta es en realidad una pregunta muy compleja.
Hay al menos 11 (casi definitivamente más) neurotransmisores y hormonas que juegan un papel íntimo en el ciclo de sueño-vigilia. Revisaré una lista de todos ellos y hablaré un poco sobre lo que hacen. Se han realizado muchas investigaciones en esta área y se han encontrado tantos mecanismos e interacciones que sería casi imposible reunir todo en esta respuesta. Trataré de dar un resumen rápido y algunos enlaces a documentos relacionados con cada neurotransmisor y hormona.
- GABA
GABA es uno de los neurotransmisores más prevalentes en el cerebro y generalmente es una inhibición responsable. La liberación de GABA a menudo se ve como una forma de apagar o regular las neuronas.
Una de las principales áreas en las que participa GABA durante el ciclo de sueño-vigilia es el hipotálamo posterior (PH). Se sabe que la estimulación de las neuronas en el PH contribuye a la vigilia. Se ha visto que los niveles aumentados de GABA en esta área contribuyen a inducir el sueño. [1]
(Fuente) - Orexin (hipocretina)
La orexina es un neurotransmisor que está relacionado con la excitación y la vigilia y se produce casi exclusivamente en el hipotálamo. Se ha demostrado que el tipo más común de narcolepsia es causada por la pérdida de orexina a través de la destrucción de las células productoras de orexina.
Se cree que la orexina es responsable de regular muchos sistemas diferentes relacionados con el sueño y de estabilizar los estados de vigilia y sueño. Algunos de los sistemas que regula la orexina son los sistemas de dopamina, norepinefrina, histamina y acetilcolina. También se cree que el sistema de orexina es responsable de integrar diferentes influencias tales como la deuda metabólica, circadiana y de sueño para decidir en qué estado debe estar el cuerpo (dormido o despierto). [2,3,4]
- Glutamato
Glutimate es el neurotransmisor más común en el cerebro y el principal neurotransmisor excitador. Curiosamente, también es el precursor del GABA (del que ya hablé antes), que es el principal neurotransmisor inhibidor en el cerebro. [5]
El glutamato participa en una variedad de áreas del ciclo sueño-vigilia. Se cree que la entrada glutamatérgica a la parte oral de la formación reticular pontina (PnO) regula la duración del sueño. [6] También se ha visto que las aportaciones glutamatérgicas en la región hipotalámica posterior (PH-RGT) ayudan a regular tanto el sueño REM como la vigilia. [7]
- Acetilcolina
La acetilcolina (ACh) es un neurotransmisor que a menudo se asocia con la activación de los músculos, pero también está involucrado en el sistema colinérgico, que a menudo resulta en acciones inhibitorias. [8]
Las neuronas ACh más importantes que están involucradas en el ciclo sueño-vigilia se encuentran en la protuberancia y en el prosencéfalo basal. Se ha visto que las neuronas ACh en estas áreas son muy importantes para el inicio del sueño REM. También se ha observado que los niveles de ACh están en su punto más alto durante el sueño REM y los estados de vigilia. [9]
(Fuente)
- Norepinefrina
La norepinefrina puede actuar como un neurotransmisor y una hormona. Probablemente es mejor conocido como una hormona del estrés y uno de los principales componentes en la respuesta de huir o luchar. [10]
La actividad de las norepinefrinas en el locus coruleus (LC) es la más importante con respecto al ciclo de sueño-vigilia. Esta es una de las principales áreas involucradas en la activación del sueño. El aumento de norepinefrina también disminuye el sueño REM. [9,11]
(Fuente) - Dopamina
La dopamina es un neurotransmisor que es mejor conocido por su papel en la regulación de la función motora. Además de su agotamiento durante la enfermedad de Parkinson que conduce a la disfunción motora.
La dopamina (ganglios basales) parece regular los estados de sueño-vigilia y ayuda a controlar cuando ingresamos a cada uno. La dopamina puede regular a la baja la melatonina, que es en parte responsable de causar somnolencia, que puede contribuir en gran medida a despertar del sueño. [12, 13]
- Melatonina
La melatonina es la hormona más comúnmente asociada con el ciclo de sueño y vigilia. Los niveles de melatonina varían a lo largo del día (y de la noche), lo que ayuda a regular los ritmos circadianos en el cuerpo. [14]
Los niveles de melatonina son altos por la noche (durante el sueño) y bajos durante el día (durante la vigilia). Los niveles de melatonina están regulados por el núcleo supraquiasmático del hipotálamo que reacciona a la cantidad de luz en el ambiente. Por lo tanto, cuanto más oscuro está fuera del cuerpo, más melatonina hay. [15]
- Serotonina
La serotonina es un neurotransmisor que comúnmente se asocia con la depresión (o la falta de serotonina está asociada a ella). La serotonina se produce casi exclusivamente en los núcleos de Raphe. [dieciséis]
La serotonina tiene efectos similares en el ciclo sueño-vigilia a los de la norepinefrina. La serotonina ayuda a mantener la excitación y la capacidad de respuesta cortical, así como a inhibir el sueño REM. [9,17]
(Fuente) - Cortisol
El cortisol es una hormona esteroidea y a menudo se libera en respuesta al estrés. [18] También se ha implicado que una interrupción de la producción regular de cortisol puede causar insomnio. [19] El cortisol es liberado por la glándula suprarrenal y ayuda al cuerpo a mantener la homeostasis.
- Hormona liberadora de la hormona de crecimiento (GHRH)
La principal actividad de GHRH es que la glándula pituitaria anterior libere la hormona del crecimiento. También promueve el sueño de onda lenta. [20] Cuando se aumenta la producción de GHRH, se mejora el sueño de onda lenta. [21]
- Hormona liberadora de corticotropina (CRH)
La hormona liberadora de corticotropina es una hormona peptídica involucrada en la respuesta al estrés. Se ha demostrado que las inyecciones de CRH promueven la vigilia e inhiben el sueño REM y de onda lenta. [22,23]
- Adenosina
La adenosina es un neurotransmisor inhibidor que participa en la promoción del sueño. Después de despertar, los niveles de adenosina comienzan a acumularse en su cerebro a lo largo del día, causando que usted tenga más y más sueño. La gente a lo largo de la historia ha intentado combatir esto tomando antagonistas de adenosina (que bloquean los sitios donde la adenosina normalmente se une al cerebro). El más común de los antagonistas de la adenosina es la cafeína. [24,25]
Resumen:
Entonces, como pueden ver, el despertar es un sistema muy complejo que involucra muchas áreas diferentes del cerebro y muchos neurotransmisores y hormonas diferentes. Si tuvieras que elegir cuáles son los más importantes, diría que la norepinefrina es importante para la excitación junto con los niveles bajos de melatonina y adenosina (opuesto a alto). El glutamato es importante para regular la duración del sueño y la orexina regula los niveles de muchos neurotransmisores involucrados en la vigilia, incluida la norepinefrina.
[1] Liberación de GABA en el hipotálamo posterior a través de s … [Am J Physiol. 1996]
[2] Orexin
[3] Orexinas, balance de energía, temperatura, ciclo de sueño-vigilia
[4] http://www.semel.ucla.edu/sites/…
[5] Receptor de glutamato
[6] La duración del sueño varía como una función del glutamato … [J Neurochem. 2011]
[7] Cambios rápidos en los niveles de glutamato en el hipotálamo posterior en los estados de sueño-vigilia en ratas de comportamiento libre
[8] Acetilcolina
[9] http://web.mst.edu/~rhall/neuros…
[10] Norepinefrina
[11] http: //academicdepartments.musc….
[12] El papel de Feel-Good Brain Chemical en el sueño
[13] Control dopaminérgico de los estados de sueño y vigilia.
[14] Melatonina
[15] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/…
[16] Serotonina
[17] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubm…
[18] Cortisol
[19] http: //naturalmedicinejournal.ne…
[20] Hormona liberadora de hormona del crecimiento
[21] Hormona liberadora de la hormona del crecimiento e interleucina-1 i … [FASEB J. 1993]
[22] Hormona liberadora de corticotropina
[23] La deficiencia central del receptor 1 de la hormona liberadora de corticotropina (CRH-R1) suprime los efectos de la CRH en la NREM pero no en el sueño REM en ratones
[24] Adenosina
[25] EL CEREBRO DE ARRIBA A ABAJO
