El proceso del sueño es complejo y está regulado por diferentes áreas y sustancias químicas en el cerebro. Aunque todavía hay mucho por descubrir, se ha avanzado en la comprensión de cómo se produce el sueño en el cerebro.
El sueño es controlado principalmente por el sistema de ritmo circadiano, que es un reloj interno que regula los patrones de sueño y vigilia a lo largo del día. Este sistema está influenciado por la luz y la oscuridad, y está ubicado en una región del cerebro llamado núcleo supraquiasmático (NSQ), que se encuentra en el hipotálamo.
El NSQ recibe información de la retina sobre los niveles de luz en el entorno y envía señales a otras áreas del cerebro para regular los ritmos de sueño y vigilia. Cuando se acerca la noche y disminuye la exposición a la luz, el NSQ envía señales para promover la producción de melatonina, una hormona que induce el sueño.
La melatonina es producida por la glándula pineal, también ubicada en el cerebro. A medida que aumenta la melatonina en el cuerpo, comienza a generar una sensación de somnolencia y prepara al organismo para el descanso.
Además del sistema de ritmo circadiano y la melatonina, otras áreas y sustancias químicas del cerebro también están involucradas en la regulación del sueño. Una de estas áreas es el tronco cerebral, que controla la transición entre el sueño y la vigilia.
Dentro del tronco cerebral, se encuentra un grupo de neuronas llamado el núcleo del rafe, el cual produce neurotransmisores como la serotonina, la noradrenalina y la acetilcolina, que desempeñan un papel clave en la regulación del sueño y la vigilia.
La serotonina, por ejemplo, ayuda a mantener la vigilia, mientras que la noradrenalina promueve el estado de alerta. Por otro lado, la acetilcolina está relacionada con el sueño REM (movimiento rápido de los ojos) y el sueño profundo.
El sueño se divide en varias etapas, incluyendo el sueño REM y el sueño sin REM. Durante la noche, el cerebro atraviesa ciclos de estas etapas, con períodos de sueño profundo y sueño REM intercalados.