Quedarte sin dormir literalmente te pondrá psicótico y, eventualmente, te matará.
Está clarísimo que el cierre de los ojos es crucial para la capacidad del cuerpo para funcionar.
Pero nadie se imagina lo que el sueño realmente hace.
"Es un poco vergonzoso", dijo el Dr. Michael Halassa, un neurocientífico de la Universidad de Nueva York.
"Por ejemplo, es obvio por qué necesitamos comer y reproducirnos ... pero no está claro por qué necesitamos dormir."
Somos vulnerables cuando dormimos, así que lo que sea que que haga que uno duerma, debe valer el riesgo de que el cerebro se tome a sí mismo un descanso.
Hay algunas teorías sobre por qué dormimos, y aunque ninguna de ellas es totalmente sólida, algunos tratan de explicar lo que sucede cada noche, hablando de la investigación sobre temas que van desde los procesos celulares hasta la cognición.
Los investigadores dicen que parece claro que el sueño es clave para la capacidad del cerebro de reorganizarse, una característica llamada plasticidad.
Las etapas del sueño
No es difícil probar que el sueño es importante.
Las ratas totalmente privadas de sueño mueren dentro de dos o tres semanas, según la investigación de la Universidad pionera de Chicago sueño científico Allan Rechtschaffen.
Nadie ha hecho experimentos similares en humanos, por razones obvias, pero un estudio del 2014 publicado en el Journal of Neuroscience encontró que unas 24 horas de privación del sueño causaron que las personas sanas tuvieran alucinaciones y otros síntomas similares a la esquizofrenia.
Una razón por la que es difícil conseguir un control sobre por qué dormimos es que el sueño es en realidad bastante difícil de aislar y estudiar.
Los estudios de privación de sueño son la forma más común de estudiar el sueño, dijo Marcos Frank, un neurocientífico de la Universidad de Washington, pero privar a un animal de sueño interrumpe muchos de sus sistemas biológicos.
Es difícil saber qué resultados son directamente atribuibles a la privación del sueño en lugar de, por ejemplo, el estrés.
Otra razón por la que el sueño es difícil de entender es que el cerebro puede estar haciendo dos cosas diferentes durante las dos etapas principales del sueño.
A medida que la noche va cayendo, el ciclo de los durmientes a través del movimiento ocular no rápido (no REM) y el movimiento del ojo rápido (REM) duermen.
El sueño no REM está marcado por ondas cerebrales lentas llamadas Theta y Delta Waves.
En cambio, la actividad eléctrica del cerebro durante el sueño REM se parece mucho a cuando una persona está despierta, pero los músculos del cuerpo están paralizados. (si alguna vez ha experimentado parálisis del sueño, es porque despertaste del sueño REM antes de que esta parálisis terminara.)
Los estudios han encontrado diferencias en la biología del cerebro durante estas diferentes etapas.
Por ejemplo, durante el sueño no REM, el cuerpo libera la hormona de crecimiento, según una revision del 2006 de la biología del sueño publicada por Frank en Reviews in the Neurosciences.
También durante el sueño no-REM, la síntesis de algunas proteínas del cerebro aumenta, y algunos genes implicados en síntesis de la proteína llegan a ser más activos, de acuerdo a la revisión.
Durante el sueño REM, en cambio, no parece haber ningún aumento en este tipo de actividad productora de proteínas.
¿Qué sabemos sobre el sueño?
Una conclusión que ha surgido de la investigación del sueño es que el sueño parece ser en gran medida un fenómeno centrado en el cerebro, dijo Frank.
Aunque la privación del sueño afecta al sistema inmunológico y altera los niveles hormonales en el cuerpo, sus impactos más consistentes a través de los animales están en el cerebro.
"El sistema nervioso central siempre se ve afectado por el sueño", dijo Frank.
"Puede haber habido otras cosas que la evolución agregegara en la función primaria del sueño, pero la función primaria del sueño tiene probablemente algo que hacer con el cerebro."
Hay algunas pruebas, de hecho, que el sueño es algo que las neuronas hacen cuando están unidas en una red.
Incluso las redes neuronales que crecen en los platos de laboratorio muestran etapas de actividad e inactividad que se asemejan a despertar y dormir, dijo Frank.
Eso podría significar que el sueño surge naturalmente cuando las neuronas solteras comienzan a trabajar juntas.
Esto podría explicar por qué incluso los organismos más simples muestran comportamientos como el sueño.
Incluso Caenorhabditis elegans, un gusano minúsculo con solamente 302 neuronas, con períodos silenciosos, letárgicos que parecen dormir.
Tal vez los primeros sistemas nerviosos simples para evolucionar exhibieron estos períodos tranquilos, dijo Frank, y como los cerebros se pusieron más grandes y complejos, el estado de inactividad también tuvo que complicarse más.
"Sería muy desventajoso tener un cerebro complejo como el nuestro donde las diferentes partes están cayendo dentro y fuera del sueño, así que usted necesita tener alguna manera de orquestar esto", agregó.
¿Qué pasa durante el sueño?
Pero la idea de que el sueño es una propiedad natural de las redes neuronales no explica realmente lo que está sucediendo durante el sueño.
En ese frente, los científicos tienen una serie de teorías.
Una es que el sueño restaura la energía del cerebro, de acuerdo con una revisión del 2016 en journal Sleep Medicine Reviews.
Durante el sueño no REM, el cerebro consume sólo aproximadamente la mitad de la glucosa que cuando una persona está despierta. (la glucosa es el azúcar que las células queman para liberar energía.)
Pero si la idea de que el sueño restablece la energía cerebral es verdad, la relación entre el sueño y el uso de energía del cerebro no es sencillo.
Por ejemplo, durante la privación del sueño, la ruptura del cerebro de una fuente de energía llamada glucógeno aumenta en algunas partes del cerebro, pero disminuye en otras.
Se necesitan más investigaciones para entender este vínculo.
Otra idea es que el sueño podría permitirle al cerebro eliminar los productos tóxicos producidos cuando estamos despiertos.
El cerebro es un gran consumidor de energía, lo que significa que también produce mucho desperdicio.
Algunas investigaciones recientes sugieren que el sueño es un momento en el que el cerebro se limpia, dijo Frank, pero los resultados deben ser replicados.
"Podría ser algo que pasa con el sueño", dijo Frank, "Pero puede que no sea lo más importante que está haciendo el sueño".
Tal vez la teoría más prometedora del sueño hasta ahora es que juega un papel importante en la conectividad y la plasticidad del cerebro. La plasticidad está involucrada en el aprendizaje y la memoria.
Aunque no está claro exactamente cómo, un montón de pruebas sugieren que perder el sueño puede causar problemas con la memoria, en particular la memoria de trabajo, el proceso que permite a las personas a mantener la información de una manera fácil de acceder a la hora de resolver un problema.
Las personas que están privadas de sueño también luchan con la elección de lo que debe prestar atención y la regulación de sus emociones.
Una manera de dormir puede afectar la plasticidad del cerebro es a través de sus efectos en las sinapsis, o conexiones entre las neuronas.
La investigación ha demostrado que cuando los animales aprenden una nueva tarea, sus neuronas parecen fortalecer las conexiones sinápticas involucradas en el aprendizaje de esa tarea durante el ciclo de sueño siguiente, de acuerdo con Sleep Medicine Reviews paper.
En experimentos donde los investigadores pusieron un remiendo sobre uno de los ojos de un animal, los circuitos del cerebro asociados a la información visual de ese ojo, se había debilitado en horas, según la investigación por la University of Surrey's Julie Seibt y colegas.
El sueño REM, sin embargo, fortaleció los circuitos que involucran al otro ojo, lo que sugiere que el cerebro usa el sueño para adaptarse a las entradas cambiantes.
"Todavía podría significar que hay algo realmente básico y central en el corazón de [sueño], algo básico que las células cerebrales tienen que hacer, y un resultado es el cambio de plástico", dijo Frank.
En el futuro, una mejor comprensión del sueño puede provenir de la investigación sobre células llamadas células glia, dijo Frank. Estas células cerebrales, cuyo nombre significa literalmente "pegamento", se creían una vez en gran medida inertes, pero han sido recientemente descubiertas por tener una serie de funciones.
Las células glia superan a las neuronas hasta tres a una, dijo Frank.
Las células glia pueden controlar el flujo de líquido cefalorraquídeo a través del cerebro, lo que podría resultar en eliminar los desechos metabólicos durante el sueño, por ejemplo.
"Podría ser que el misterio del sueño pudiera ser resuelto por entender lo que están hacienda estas células glia muy especializadas", dijo Frank.