En uno de los artículos anteriores, entendieron los ciclos circadianos y su sincronismo con la temperatura corporal. Hoy quiero continuar con este tema, y para ello volvemos a los experimentos con humanos.
Bienvenido a 1970.Fue en este momento en Montefiere, en el Bronx, que Elliot Weizmann y su alumno Charles Chazler decidieron realizar una serie de experimentos aislados del tiempo.
Incluyeron: el antiguo edificio del hospital, habitaciones insonorizadas sin ventanas, doce voluntarios encontrados a través del periódico, un presupuesto de varios miles de dólares y sondas rectales para medir la temperatura.
No es que fuera una reserva necesaria para los experimentos, pero si decides comenzar a estudiar los ritmos circadianos, te resultará difícil parar. Lo único que podía causar preocupación entre los voluntarios eran las sondas rectales.
No hay nada más indefenso y miserable que un voluntario experimental con una sonda rectal que está prohibido retirar. Todos sabían que tarde o temprano las quejas comenzarían contra ellos, pero su testimonio era necesario para la investigación.
Antes de que comenzara el experimento, los científicos necesitaban prepararse. Para el trabajo, eligieron una habitación en el quinto piso del hospital, donde varias habitaciones estaban insonorizadas y cerradas a la luz del día. Las salas experimentales constaban de tres salas experimentales y una sala de control en el centro.
El siguiente paso fue encontrar voluntarios. Los científicos colocaron un anuncio en el periódico y se centraron en estudiantes, artistas y estudiantes graduados. ¿Por qué exactamente estas categorías de personas? Un día del experimento costó alrededor de $ 1,000 y, por lo tanto, fue necesario encontrar personas que estaban acostumbradas a completar el trabajo comenzado, y fueron precisamente los representantes de estas categorías quienes pudieron encontrar trabajo que no solo dificultaría, sino que también ayudaría a bloquear del mundo por tres a seis meses. También se esperaba una prueba psicológica para los sujetos, porque los científicos no querían permitir que el experimento se completara temprano debido al techo de uno de los sujetos experimentales.
De las buenas noticias para los sujetos: esperaban no solo la oportunidad de participar en ningún proyecto sin distraerse con el mundo exterior, sino también una compensación material de varios cientos de dólares cada semana, y esta es una cantidad considerable dado el año 70. También se les proporcionó alojamiento confortable, comida de calidad y sin restricciones durante su pasatiempo. Podían acostarse y despertarse cuando quisieran, nadie prohibía leer libros y periódicos o escuchar música. Además, no se excluyó la comunicación entre los sujetos entre ellos e incluso con asistentes de laboratorio, a diferencia de
Siffre .
El reloj, la radio, la televisión y las llamadas telefónicas fueron prohibidas. Los periódicos solo pueden estar con publicaciones pasadas. El propósito de tales prohibiciones es aislar a los sujetos de las transmisiones externas de la hora actual. Además, por la fiabilidad del experimento, se prohibió el alcohol, el café y el té, las drogas y las pastillas para dormir, los estimulantes y otras sustancias que podrían afectar el ciclo de sueño y vigilia.
Por cierto, experimentos previos en animales han demostrado que la cafeína y el alcohol pueden cambiar los ritmos circadianos, aunque en menor medida que los sedantes y estimulantes.Entonces, día tras día, Chazler y Weizman, realizando un experimento, midieron los niveles hormonales y los cambios en la temperatura corporal. Se insertó un catéter en la mano de cada sujeto para medir las hormonas, se tomaron muestras de sangre cada 20 minutos y se tomó una sonda rectal, cuya extracción estaba prohibida, excepto durante la ducha y la masturbación, para registrar los cambios en la temperatura corporal.
También durante la prueba, se registraron ondas cerebrales durante el sueño y la vigilia.
Por separado, vale la pena mencionar los requisitos para los asistentes de laboratorio. El primer requisito era estar alerta: para evitar mencionar accidentalmente la hora del día, saludaron, siempre usando solo: "¡Hola!" Los técnicos de laboratorio masculinos siempre deberían haberse afeitado para que las cerdas no traicionaran el comienzo de la noche. Y la distribución del turno fue aleatoria.
Aquí están los recuerdos de uno de los participantes en el experimento:
“Cuando me gradué del año escolar en la universidad, sentí fatiga fatal, y la participación en este experimento fue una oportunidad para ganar un buen dinero y apretar mis“ colas ”para estudiar. En el mes del experimento, logré hacer más que en el último semestre.
Toman mi sangre para análisis cada quince minutos. Me insertan un catéter en el brazo y una sonda en el culo. Todos estos artilugios están conectados a un poste móvil. Los primeros días me molestó un poco, pero luego me acostumbré y comenzó a parecer que mi cola había crecido.
Nunca supe qué hora era, pero, en verdad, ni siquiera lo pensé. Una vez, cuando uno de los asistentes de laboratorio vino a mí con una cara completamente cansada y magullada, le dije: "No fue una noche fácil, ¿verdad?"
En la primera docena de sujetos, seis de ellos experimentaron sincronización interna. Por alguna razón, podían dormir mucho tiempo tras tiempo, les sucedía lo mismo que con Siffrom. Para algunos, este extraño régimen de 40 horas se mantuvo hasta el final del experimento. En otros sujetos experimentales, los ciclos largos de sueño y vigilia se alternaron con los cortos, y luego pudieron volver a las horas normales de 26 horas. Al principio parecía que esto no podía encontrar una explicación lógica.
Los científicos trataron de encontrar una conexión entre el sueño de 15 horas y la vigilia prolongada, pero cuando crearon horarios de dependencia, se decepcionaron: se encontraron muchos ejemplos cuando largos períodos de vigilia se intercalaron con un sueño corto y viceversa.
Pero los gráficos de la temperatura corporal y la producción de
hidrocortisona , así como la velocidad de reacción, siempre permanecieron sin cambios y fueron un poco más de 24 horas.
Quizás la solución a los ritmos circadianos estaba aquí.
Mientras tanto, Chaselez continuó tratando de encontrar una relación entre la vigilia y la temperatura corporal. Esto lo ayudó a construir un gráfico de trama, que los biólogos utilizaron anteriormente para rastrear los ciclos de apertura de las hojas de las plantas y los ritmos de actividad en ratones de laboratorio, pero nunca antes en estudios realizados en humanos.
Después de trazar gráficos para uno de los sujetos no sincronizados, se notó que los episodios de sueño corto y largo se alinearon a lo largo de la diagonal de temperatura, que se superpuso arriba.
A partir de esto, se concluyó que aunque, a primera vista, los ciclos de sueño y vigilia no dependen de la temperatura, se puede rastrear una conexión clara del gráfico: los episodios de sueño prolongado siempre comienzan a temperatura corporal alta y los episodios a corto plazo a baja temperatura. Después de encontrar esta conexión, Chazler analizó los datos antiguos de estudios previos realizados en Francia, Alemania e Inglaterra, y sus hallazgos fueron confirmados.
¡Era la respuesta al ciclo circadiano!Para concretar las conclusiones, se construyó otro gráfico. En él, Chasler tomó todos los episodios de sueño "frío" y los agrupó, y luego hizo lo mismo con períodos de sueño que comenzaron cerca de la temperatura máxima. Y a pesar de las notables diferencias individuales en los ciclos de los sujetos, y que podían ser de 20 horas o de 40 horas, la duración del sueño se agrupaba en un rango estrecho y formaba una especie de curva matemática.
Cada vez que se quedaba dormido cerca del pico de temperatura, los sujetos esperaban un sueño prolongado durante un promedio de 15 horas. Y acostarse a dormir cerca de la temperatura mínima, aproximadamente 8 horas.
Y aunque tales conclusiones parecen ilógicas, si sigues una ley lineal, pero te acuestas con un retraso significativo en comparación con el ciclo de temperatura, los sujetos dormían menos, aunque estaban más despiertos. Más tarde, se encontraron las mismas dependencias en las personas que trabajan de noche. Por lo tanto, puede notar que a menudo quedarse dormido tarde y con la esperanza de dormir más, despertarse después de 5-6 horas.
Se trata de nuestra alarma de temperatura interna: comenzará a sonar sin importar a qué hora nos acostamos.
En las personas involucradas en un régimen de sueño y vigilia de 24 horas, la temperatura corporal alcanza su mínimo aproximadamente dos horas antes del despertar habitual y comienza a aumentar. Se deduce que la temperatura mínima para las personas que se despiertan a las 6-7 de la mañana cae a las 4-6 horas. Un salto de sueño largo llegará en unas diez horas, en algún momento de la tarde.
Siesta!
Terminaré con esto, e invito a todos a discutir o complementar el artículo en los comentarios.
¡Todos los ciclos circadianos estables y un sueño saludable!
Referencias
“El ritmo del universo. Cómo del caos surge el orden en la naturaleza y en la vida cotidiana ”
Publicado por: Stephen Strogatz
Mann, Ivanov y Ferber, 2017
ISBN: 978-5-00100-388-5