¿Por qué algunos humanos son más nocturnos y otros más diurnos?

Preguntas originales (antes de que se redirigiera la respuesta):
1. ¿Existe realmente una base fisiológica para que alguien sea una “persona de la mañana” frente a una “persona de la noche”?
2. ¿Es más una respuesta aprendida o una reacción habitual (a turnos nocturnos de trabajo, etc.)?
3. ¿Es tal vez incluso una preferencia psicosomática o alguna combinación de estas u otras condiciones?

Se hacen tres preguntas , todas son complejas. Aquí está mi respuesta instintiva para empezar.

1. ¿Existe realmente una base fisiológica para que alguien sea una “persona de la mañana” frente a una “persona de la noche”? Sí hay. No solo eso. También hay una base biológica hasta el nivel de genética molecular.

2. ¿Es más una respuesta aprendida o una reacción habitual (a turnos nocturnos de trabajo, etc.)? Los factores ambientales y sociales pueden reprogramar el patrón genético, pero los resultados del condicionamiento externo no siempre están libres de problemas. Los conflictos que surgen entre las fuerzas socialmente impuestas y los procesos biológicos incorporados pueden conducir a un funcionamiento social inferior y a problemas psicosociales.

3. ¿Es tal vez incluso una preferencia psicosomática o alguna combinación de estas u otras condiciones? Sí, puedes decir eso. Sin embargo, usar el término pasado de moda “psicosomático” para explicar los procesos cerebrales normales y anormales a menudo genera más confusión que comprensión.

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Mecanismos del sueño y factores influyentes

Mecanismos de sueño : el reloj, el interruptor y varios motores de sueño

Factores influyentes : luz, sueño de la deuda, pensamientos / emociones, hormonas, información sensorial

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Ritmos circadianos

La mayoría (si no todos) de los procesos biológicos muestran cierta periodicidad o comportamiento cíclico. Un ritmo circadiano (latín: circa = around + diem = day) es un proceso biológico que oscila con un período de aproximadamente 24 horas. Los ritmos circadianos se han observado ampliamente en plantas, animales, hongos y cianobacterias. Cada ritmo circadiano es un ritmo endógeno incorporado y autosostenido impulsado por un reloj circadiano. El estudio formal de los ritmos biológicos se llama cronobiología.

Aunque los ritmos circadianos son endógenos, son ajustados o arrastrados al entorno local por señales externas llamadas zeitgebers . Para el hombre y la mayoría de los animales, el zeitgeber más importante es la luz del día . El proceso de sincronizar el ritmo biológico con el ciclo día-noche al detectar la cantidad de luz en el ambiente se llama fotoentrada . El circuito cerebral más importante para el fotoentramiento es la vía del retino-hipotálamo-pineal (ver foto a continuación).

El núcleo supraquiasmático (SCN) es un núcleo hipotalámico que se encuentra por encima del quiasma óptico (ver foto a continuación). Se lo conoce como reloj maestro porque controla la sincronización y la periodicidad de la mayoría (si no todos) de los relojes biológicos en el cuerpo. De acuerdo con su función maestra, la SCN envía proyecciones a muchas áreas del cerebro, como el tálamo, el cerebro anterior basal y otros núcleos hipotalámicos. Estas estructuras se proyectan a otras áreas pero uno de los objetivos finales es la glándula pineal .

Vía Retino-Hypothalamo-Pineal (RHP) . El tracto retinohypothalamic (RHT) es la primera secuencia de la vía RHP. El RHT conecta el ojo con el hipotálamo. Los fotones activan las células ganglionares de la retina que expresan melanopsina (mRGC) que se proyectan a través del nervio óptico hacia las neuronas de segundo orden en el núcleo supraquiasmático (SCN). Las neuronas SCN proyectan a las neuronas de tercer orden en el núcleo paraventricular (PVN) del hipotálamo. Estos últimos proyectan neuronas simpáticas preganglionares de 4º orden en la zona intermediolateral de los cuernos torácicos laterales (IML) de la médula espinal. Las neuronas IML proyectan neuronas postganglionares de 5º orden en los ganglios cervicales superiores (SCG), que luego proyectan células de 6º orden (pinealocitos) en la glándula pineal , que producen la neurorhormona melatonina. Cortesía del Dr. Anthony Oliva, FIU.

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Genes del reloj circadiano

Relojes de genes interactúan entre sí para generar ciclos de expresión génica y ciclo de represión con un período de aproximadamente 24 horas. La activación inicial de un gen está regulada por la última en la secuencia, formando un ciclo de retroalimentación autorregulatorio, que se repite aproximadamente cada 24 horas. Esto se muestra a continuación.
Fuente: Clock Genes: Page en www.unifr.ch-AlbrechtRipperger.pdf
Ver también: Living By The Clock. La ciencia de la cronobiología.

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Trastornos de la fase de sueño: Night Owls y Early Birds

Trastorno tardío de la fase del sueño (DSPD) es un trastorno del ritmo circadiano que afecta el momento del sueño, el período máximo de alerta y la temperatura corporal, hormonal y otros ritmos diarios. Las personas con DSPD son noctámbulos extremos . Por lo general, se quedan dormidos algunas horas después de la medianoche y tienen dificultades para despertarse por la mañana. El problema generalmente se manifiesta en la primera infancia o la adolescencia. Hay dos variantes conocidas: una que desaparece en la adolescencia o en la adultez temprana y otra que persiste durante toda la vida.

El trastorno avanzado de la fase del sueño (TAS) es un trastorno del sueño del ritmo circadiano en el que la persona se siente muy adormecida y se acuesta temprano en la noche (por ejemplo, 6:00 a 8:00 pm) y se despierta muy temprano en la mañana (por ejemplo, 3:00 a.m.). Las personas con DSPD son aves madrugadoras extremas . En 1999, el grupo de investigación de Louis Ptáček en la UCSF informó ceses familiares de TASD caracterizados por un patrón de sueño de por vida alrededor de las 7:30 p. M. Y compensado alrededor de las 4:30 a.m. Los estudios de pedigrí mostraron un modo de herencia autosómico dominante altamente penetrante.

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Clock Gene Research en aumento

Las investigaciones de relojes de genes en el sueño y los trastornos psiquiátricos son un área activa de investigación. El conocimiento sobre el mecanismo molecular de los ritmos circadianos ha aumentado constantemente en los últimos años y ahora podemos comprender mejor los detalles de los procesos moleculares implicados en la regulación circadiana y del sueño. Por ejemplo, vea Un trastorno del sueño circadiano revela la complejidad en el reloj y la Asociación de polimorfismos estructurales en el ser humano con el gen period3 con DSPD.

Los noctámbulos no demasiado extremos y las primeras aves son presumiblemente causados ​​por polimorfismos de genes clock. Aparentemente, los casos no familiares pueden deberse a genes menos penetrantes, mutaciones genéticas de novo o a herencia poligénica.

Clock genes y trastornos psiquiátricos
El papel de los genes del reloj circadiano en los trastornos mentales
Ritmos circadianos y genes de reloj en trastornos psicóticos
Asociación de genes reloj con esquizofrenia y trastornos del estado de ánimo

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Papel de los factores ambientales y el acondicionamiento

DSPD es común en adolescentes: del 7 al 16 por ciento de los adolescentes tienen DSPD. Los científicos piensan que DSPD puede ser una reacción exagerada al cambio normal en los relojes internos que se ve en los adolescentes después de la pubertad. Si bien DSPD no se debe considerar como deliberado, ciertos hábitos y comportamientos adictivos (por ejemplo, navegación web, juegos, FB-ing) pueden empeorar la condición.

Juntos, los genes del reloj y los factores extrínsecos (exposición a la luz, deudas del sueño, pensamientos / emociones, melatonina y otras hormonas, información sensorial) determinarán el ciclo de sueño y el ritmo circadiano de una persona. Al igual que la mayoría de las cosas en biología, es la compleja interacción entre la naturaleza y la nutrición lo que finalmente determinará si uno termina como un ave nocturna, como un ave temprana, o como ninguna de las dos aves.

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Gracias por el A2A Joan Hoffman.