Ritmos circadianos (II): Los péndulos simpáticos

[Viene de aquí]

Desde que Michel Siffre pasó dos meses en una cueva en 1962, numeros investigadores han estudiado los ritmos circadianos en el hombre. Uno de los resultados que se ha establecido es que, si bien casi siempre tienen un periodo de más de 24 horas, hay importantes diferencias individuales (lo que ha llevado a hablar de cronotipos).

Cuando hablamos aquí del periodo del ciclo circadiano nos referimos a su duración propia; la que tendría aislados en una cueva (en inglés, suele llamarse Free Running Period, FRP). En las circunstancias habituales, este periodo propio se acomoda al periodo ambiente de exactamente 24 horas. Es decir, nuestro “oscilador interno” (la actividad orgánica) adopta el periodo del “oscilador externo” (el ambiente).

Este fenómeno es conocido en física desde hace tiempo con el nombre de entrainment (que podríamos traducir por “arrastre” o “atrapamiento”): siempre que se dos osciladores de frecuencia similar interaccionan, sus frecuencias acaban sincronizadas.

pendulos.jpg

La primera persona que describió el entrainment fue Christiaan Huygens, que observó que cuando dos relojes de péndulo se ponían cerca, ambos oscilaban en sincronía, con independencia de cómo empezaran la oscilación. La misteriosa “simpatía” entre los relojes desaparecía cuando se alejaban (según el DRAE: simpatía: 5. f. Fís. Relación entre dos cuerpos o sistemas por la que la acción de uno induce el mismo comportamiento en el otro).

En nuestro caso, el ciclo ambiente “arrastra” al ciclo fisiológico, forzando su periodo a 24 horas. Pero aunque todos los ciclos se vuelvan así de 24 horas, no lo hacen de la misma manera. Esto puede apreciarse bien en esta figura (zeitgeber es cualquier indicación temporales externa: aquí, la banda gris indica la noche; la oscilación sería la de la temperatura corporal):

entrainment.jpg

(La figura está extraída de este paper de revisión -aviso: no apto para todos los públicos-).

Se aprecia que en las personas con un ciclo circadiano (FRP) corto, el ciclo fisiológico queda adelantado en comparación con las de ciclo largo. Es decir, su temperatura alcanza el mínimo antes. Pero ese mínimo ocurre dos o tres horas antes de la hora “fisiológica” de despertarse. La mayoría de las personas (que tienen un FRP del tipo “largo”) tienen ese mínimo hacia las cuatro o las cinco de la mañana, y se despiertan a una hora razonable.

Pero la minoría con FRP corto lleva el reloj adelantado: tienen tendencia a despertarse pronto (y a acostarse pronto). Y hay otra minoría con FRP muy largo a la que el cuerpo les piede levantarse tarde (y acostarse tarde). Estos grupos son lo que se ha dado en llamar alondras y buhos, respectivamente. Quizá hayan oído hablar de esto, porque es una de esas nociones científicas que quedan bien en los suplementos dominicales y dan para charlar en el café: “yo es que no puedo levantarme pronto, pero no por vago: es que genéticamente soy un buho…”, etc (dos ejemplos aquí y aquí).

Resumiendo: el entrainment del ciclo circadiano con el ciclo ambiente fuerza a aquél a tener el periodo de 24 horas; pero aunque el periodo del ciclo es el mismo para todas las personas, la fase difiere según el cronotipo: alondra / normal / buho (ya sé que este resumen no aporta nada nuevo, pero ¿a que está bien poder decir una frase tan campanuda?)

Con esto ya entendemos mejor (eso espero) la importancia de los ritmos circadianos, pero seguimos sin saber qué pasó cuando Siffre volvió a la cueva. Que es precisamente lo más interesante. Queda para otro post.

***

NOTA: La imagen de los pédulos simpáticos está sacada de un artículo de Strogatz y Stewart en Scientific American. Merece la pena para enterarse del fascinante asunto de la sincronización en sistemas biológicos, en un contexto más amplio que el de los ritmos circadianos. Y aprovecho para dar crédito a Strogatz por su magnífico libro Sync, del que está sacado casi todo lo que estoy contando en esta serie. Libro que, por cierto, salió hace más de cuatro años y sigue sin traducir al castellano…

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13 respuestas a Ritmos circadianos (II): Los péndulos simpáticos

  1. loiayirga dijo:

    Que los seres vivos se influyan unos a otros o se dejen “controlar” por el ambiente lo entiendo, lo de los relojes que se sincronizan me parece increible. ¿No son dos máquinas independientes? ¿De qué modo uno influye en el otro? De verdad que no puedo entenderlo.

    Si el que hubiera dado nombre a los madrugadores y a los trasnochadores hubiera sido Shakespeare los hubiera llamado “ruiseñores y alondras”

    Romeo y Julieta han pasado la noche juntos (creo). Romeo escucha el canto de un pájaro y dice que se marcha.

    Julieta: ¿Tan rápido te marchas? Todavía falta mucho para que amanezca. Es el canto del ruiseñor, no el de la alondra el que se escucha. Todas las noches se posa a cantar en aquel granado. Es el ruiseñor, amado mío.

    Romeo: Es la alondra que advierte que ya va a amanecer; no es el ruiseñor. Observa, amada mía, cómo se van tiñendo las nubes de levante con los colores del alba. Ya se extinguen las teas de la noche. Ya se adelanta el día con veloz paso sobre las mojadas cumbres de los montes. Tengo que marcharme, de otra manera aquí me aguarda la muerte.

    Por cierto, yo soy alondra. Me voy a dormir.

  2. JuanPablo dijo:

    si conseguís editor, estoy dispuesto a hacer la traducción! A S. le tengo un cariño especial, mi paper más citado es por contradecir algo que él afirmó en Nature 🙂

  3. pseudopodo dijo:

    JuanPablo, si consigo algún contacto en el mundillo editorial lo comento (difícil lo veo) porque traducir ese libro creo que sería un servicio público. Por cierto, que en el primer momento pensé que S. era Shakespeare y me extrañó que publicara en Nature 😀 Otra cosa: ¿me puedes dar la referencia del paper? Si quieres por correo a pseudopodo at gmail dot com

    Loiayirga, me ha encantado el pasaje de Shakespeare: efectivamente tenían que llamarse alondras y ruiseñores. Y ya que has citado a ese tal Shakespeare, tengo que confesarte que no he leído nada de él… pero parece que escribía bien el muchacho…(ya ves que mi cultura es bastante inhomogenea y anisótropa…)

    Lo de la sincronización de los relojes no es tan misterioso si piensas en lo que ocurre cuando una pareja camina del brazo: normalmente acaban marcando el paso, inconscientemente: es la manera en la que se minimizan los pequeños tirones y empujones que de otra manera habría. A mí lo que me parece más asombroso son otras sincronizaciones como la de la menstruación en las mujeres que viven en una misma casa (que no es un mito). Strogatz también habla de eso en su libro.

  4. loiayirga dijo:

    Me sorprende tu respuesta.
    La coordinación de dos personas que caminan del brazo se entiende. Incluso la de las mujeres que menstruan a la vez. Puede haber (se me ocurre, como ejemplo) olores hormonales de unas mujeres que desencadenen la reacción correspondiente en las demás.

    ¿Cómo se explica que dos máquinas mecánicas e independientes con mecanismos autónomos se influyan una a la otra? ¡Que me aspen si lo entiendo!

  5. pseudopodo dijo:

    Lo que ocurre es que los dos relojes, cuando están cerca, no son completamente independientes: su movimiento produce vibraciones en el aire y el suelo, que se transmiten al otro reloj. Así que, aunque a una escala muy pequeña, hay esos pequeños tirones y empujones de los que hablaba, que se minimizan cuando los relojes se mueven al unísono. Lo que es sorprendente es que algo tan pequeño tenga un efecto tan apreciable…

    De todas maneras, me gustaría buscar las matemáticas del asunto, porque no son evidentes. Aunque tendría que poner el advisory…

  6. loiayirga dijo:

    Ahora sí entiendo algo.

    Pero por favor no me lo explique matematicamente. Por mí no se moleste. 🙂

  7. Vale dijo:

    Desde mi punto de vista, todo tiene que ver con todo.. y la física cuántica muchas veces tiene la respuesta a estas cosas que no podemos entender, como por ejemplo el sincronismo de los relojes. Respuesta muy acertada la de pseudopodo cuando dice que son pequeños “tirones y empujones” que van marcando el ritmo. Esto sucede a nivel sub-atómico, en cuestión de pequeñas vibraciones… Nada está quieto, todo están en movimiento y en cincronía con “el Todo”. Si tienen la oportunidad les recomiendo “El tao de la física” de Capra, no tengan miedo los que no han leído nada de física, es un libro muy llevadero que logró maravillarme con sus explicaciones tan “locas”..

  8. Asno dijo:

    A este Vale no le capto demasiado. Comparto con loiayirga la fascinación por el fenómeno de los relojes por encima de cualquier otro de los expuestos. En todo caso gran post que me ha enseñado algo, gracias. Enhorabuena por el “Efecto Microsiervos”.

  9. pseudopodo dijo:

    Gracias… me tiene abrumado el efecto Microsiervos ¿tanto se nota?

  10. Pingback: Ritmos circadianos ¿Mande? -- los chicos de la playa

  11. ches dijo:

    me parece de miedo la influencia y los efectos fisicos de los movimientos uniformes tanto como en las cosas materiales como tambien en nosotros las personas

  12. Pingback: Teclarios » Blog Archive » Dicen que algo ha cambiado en mi vida…

  13. he oído por ahí que también funciona con metrónomos, que encima pueden medir diferentes velocidades de tiempo.

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