Un zeitgeber es cualquier señal externa o ambiental que arrastra o sincroniza los ritmos biológicos de un organismo , generalmente ocurre naturalmente y sirve para adaptarse a los ciclos de luz / oscuridad de 24 horas de la Tierra y de 12 meses. [1] [2]
Historia
El término "zeitgeber" ( pronunciación alemana: [ˈtsaɪtˌɡeːbɐ] , literalmente "dador de tiempo", es decir, "sincronizador") fue utilizado por primera vez por Jürgen Aschoff , uno de los fundadores del campo de la cronobiología . Su trabajo demostró la existencia de relojes biológicos endógenos (internos), que sincronizan ritmos biológicos. Además, descubrió que ciertas señales exógenas (externas), a las que llamó zeitgeber, influyen en la sincronización de estos relojes internos.
Zeitgebers foticos y no foticos
- Luz (la luz es un zeitgeber más importante que las interacciones sociales [3] ).
- Condiciones atmosféricas
- Medicamento
- Temperatura
- Interacciones sociales
- Ejercicio
- Patrones de comer / beber
Ritmos circadianos
Cualquier proceso biológico en el cuerpo que se repite durante un período de aproximadamente 24 horas y mantiene este ritmo en ausencia de estímulos externos se considera un ritmo circadiano . [4] Se cree que el núcleo supraquiasmático del cerebro (SCN), o marcapasos interno, es responsable de regular los ritmos biológicos del cuerpo, influenciado por una combinación de señales internas y externas. [2] Para mantener la sincronía reloj-ambiente, los zeitgebers inducen cambios en las concentraciones de los componentes moleculares del reloj a niveles consistentes con la etapa apropiada en el ciclo de 24 horas, un proceso denominado arrastre . [5]
Las primeras investigaciones sobre los ritmos circadianos sugirieron que la mayoría de las personas preferían un día más cercano a las 25-26 horas cuando estaban aisladas de los estímulos externos como la luz del día y la hora normal. Sin embargo, esta investigación fue defectuosa porque no protegió a los participantes de la luz artificial. Aunque los sujetos estaban protegidos de las señales de tiempo (como los relojes) y la luz del día, los investigadores no eran conscientes de los efectos de retraso de fase de las luces eléctricas interiores. [6] A los sujetos se les permitió encender la luz cuando estaban despiertos y apagarla cuando querían dormir. La luz eléctrica de la tarde retrasó su fase circadiana; estos resultados se hicieron bien conocidos. [7] Investigaciones más recientes han demostrado que los adultos tienen un día incorporado, que tiene un promedio de 24 horas; la iluminación interior afecta los ritmos circadianos; y la mayoría de las personas logran su mejor calidad de sueño durante sus períodos de sueño determinados por el cronotipo . Un estudio de Czeisler et al. en Harvard encontró que el rango para adultos normales y sanos de todas las edades es bastante estrecho: [8] 24 horas y 11 minutos ± 16 minutos. El "reloj" se reinicia diariamente al ciclo de 24 horas de rotación de la Tierra. [7] [9]
Los ritmos biológicos , incluidos los ciclos relacionados con el sueño y la vigilia, el estado de ánimo y el rendimiento cognitivo, están sincronizados con el reloj circadiano interno del cuerpo . [10] La mejor manera de observar el funcionamiento de este reloj es privar experimentalmente a los individuos de señales externas como la luz y la interacción social y permitir que el cuerpo experimente un entorno de "funcionamiento libre", es decir, uno en el que no hay zeitgebers. para influir en los ritmos del cuerpo. [10] En estas circunstancias, el reloj circadiano por sí solo modula los ritmos biológicos del cuerpo. [10] Sin embargo, normalmente, las señales externas como los ciclos de luz y oscuridad y las interacciones sociales también ejercen una influencia en los ritmos del cuerpo. Estos zeitgebers lo hacen alertando a las personas sobre cambios en la probabilidad de posibles recompensas o amenazas en el medio ambiente. Por ejemplo, es más probable que los humanos encuentren alimento y refugio durante el día y menos probabilidades de detectar depredadores durante la noche, lo que significa que la vigilia tiende a ser más fructífera durante el día y el sueño es la actividad más segura durante la noche. [11] Por lo tanto, los cambios en la luz y la oscuridad influyen en que el cuerpo se levante durante el día y se fatiga durante la noche.
Hay muchos zeitgebers diferentes, y su influencia relativa en un individuo en un momento dado depende de varios factores, incluida la presencia y funcionamiento de otros tipos de zeitgebers. Por ejemplo, Jürgen Aschoff demostró que los individuos pueden compensar la ausencia de algunos zeitgebers como la luz natural prestando atención a los zeitgebers sociales. Específicamente, los individuos colocados en total oscuridad durante cuatro días no difirieron en una variedad de medidas, incluida la temperatura corporal y varias tareas psicomotoras como la estimación del tiempo y el golpeteo de los dedos, de los individuos colocados en un ambiente artificial de luz y oscuridad cuando a ambos grupos se les dio lo mismo. horario estricto. [12] Los investigadores concluyeron que los zeitgebers sociales, como las horas de las comidas y las interacciones con otras personas, pueden introducir ritmos biológicos de manera similar a los de otros zeitgebers comunes como la luz.
Efectos psicológicos de los cambios
Dado que el reloj interno se pone a sí mismo usando zeitgebers, la pérdida o interrupción de los zeitgebers habituales de un individuo puede ser muy desorientadora. Cuando un individuo experimenta cambios significativos en los zeitgebers, como estar programado irregularmente para el turno de noche, esos cambios pueden tener una variedad de efectos negativos. Un ejemplo de este fenómeno es el jetlag , en el que viajar a otra zona horaria provoca una desincronización en los ciclos de sueño-vigilia, el apetito y las emociones. Estas alteraciones del zeitgeber también pueden provocar una disminución del rendimiento cognitivo, un estado de ánimo negativo y, en algunos casos, episodios de enfermedad mental.
Rendimiento cognitivo
Los investigadores han demostrado que el reloj circadiano de 24 horas también influye en el rendimiento cognitivo en una amplia variedad de paradigmas, incluida la búsqueda en serie , el razonamiento verbal, las tareas de memoria de trabajo, la supresión de respuestas incorrectas y la destreza manual. [10] [13] El desempeño en estas tareas varía a lo largo del día, y cada tipo de tarea tiene un ritmo diario único. Por ejemplo, el mejor momento para realizar una tarea de memoria de trabajo tiende a ser el mediodía, mientras que la memoria inmediata es mejor por la mañana y el procesamiento simple se realiza idealmente por la noche. [13] Además, las diferencias individuales entre los participantes pueden tener un efecto sobre los ritmos diarios en el desempeño. Los estudios han encontrado que los niños realizan ejercicios de matemáticas mentales con mayor éxito por la mañana, [14] pero el rendimiento de los adultos jóvenes alcanza su punto máximo por la noche. [15] Esta variación en el desempeño de varias tareas se puede atribuir a una serie de factores, incluida la carga relativa de la memoria de trabajo, el cambio de estrategia, el dominio hemisférico, la capacidad para suprimir las respuestas incorrectas, la edad, el nivel de práctica y el matutino-vespertino, muchos de los cuales fluctúan según la hora del día. [13] Con base en estos hallazgos, los investigadores concluyen que los factores que alteran los ritmos circadianos también pueden afectar el rendimiento cognitivo.
Trastornos del estado de ánimo
Las perturbaciones en los zeitgebers pueden ejercer una influencia negativa en las emociones y el estado de ánimo, así como en el funcionamiento cognitivo. [10] Se teoriza que la alteración de los ritmos biológicos por zeitgebers aumenta el riesgo de algunas formas de psicopatología . Existe una fuerte evidencia de que las personas con depresión experimentan ritmos biológicos irregulares, incluidos los ciclos de sueño-vigilia interrumpidos, la temperatura y los ritmos de cortisol . [16] Estos hallazgos apoyan la teoría propuesta por primera vez por Ehlers, Frank y Kupfer en 1988 que dice que los eventos estresantes de la vida pueden conducir a episodios depresivos al alterar los ritmos sociales y biológicos, lo que lleva a síntomas negativos como trastornos del sueño que pueden desencadenar la depresión en personas vulnerables individuos. [1] Trabajos recientes también han demostrado que las intervenciones como la terapia de luz , la privación del sueño y algunos antidepresivos farmacológicos pueden ser eficaces en el tratamiento de la depresión al reordenar estos ritmos a su estado natural. [17] Estas intervenciones influyen en el estado de ánimo, la temperatura corporal, los niveles de cortisol y la producción de melatonina de un individuo , todos los cuales parecen ser irregulares en los individuos deprimidos.
Zeitgebers sociales y trastornos del estado de ánimo
Algunos investigadores han sugerido que las alteraciones en los ritmos biológicos presentes en los individuos deprimidos pueden ser en realidad el resultado de alteraciones previas en las interacciones sociales, que sirven como señales para esos ritmos. [1] Esta posibilidad puede ayudar a explicar la relación entre los eventos estresantes de la vida y el desarrollo de trastornos del estado de ánimo. Por ejemplo, las parejas de recién casados o que cohabitan a menudo necesitan adaptarse a los ritmos de sueño del otro cuando comienzan a compartir la misma cama por primera vez. Este ajuste puede ser difícil y puede provocar alteraciones en la calidad y cantidad del sueño y, como resultado, posiblemente aumentar el riesgo de depresión . Los investigadores han intentado explorar el efecto que los acontecimientos de la vida que alteran los ritmos sociales pueden tener sobre los síntomas depresivos de diversas formas. Varios estudios han analizado si la pérdida de un cónyuge, un evento de vida negativo significativo que a menudo se asocia con un aumento de los síntomas depresivos, podría conducir a un aumento de la depresión a través de la alteración de los ritmos sociales. Además del dolor, los cónyuges en duelo también pueden estar lidiando con cambios en numerosos zeitgebers sociales. Por ejemplo, los cónyuges en duelo pueden enfrentarse repentinamente a cambios en los horarios de las comidas, responsabilidades de tareas adicionales, expectativas sociales o simplemente la realidad de vivir día a día sin su compañero habitual de conversación. En conjunto, los resultados de los estudios sobre cónyuges en duelo indican que cuando el duelo se asocia con cambios en los ritmos sociales, es probable que aumenten los síntomas depresivos; sin embargo, si las personas en duelo pueden mantener el ritmo social después de la muerte de su cónyuge, es menos probable que aumente la depresión. [2] Estos hallazgos sugieren que la estabilidad del ritmo social puede no depender completamente de los eventos de la vida, sino que también tiene algunos elementos similares a rasgos, ya que algunos individuos pueden tener más probabilidades de mantener los ritmos sociales que otros después de la ocurrencia de un evento importante de la vida.
Estudios recientes también han encontrado una conexión entre la alteración de los ritmos sociales y la activación de episodios maníacos en el trastorno bipolar . [18] Se ha demostrado que es difícil diferenciar entre los trastornos del zeitgeber que conducen a la depresión y los que conducen a episodios maníacos. Sin embargo, tanto en la depresión unipolar como en la bipolar, el concepto de zeitgebers sociales como factores de riesgo potenciales ha influido en el desarrollo de intervenciones para abordar este riesgo. Para el trastorno bipolar, la terapia del ritmo social e interpersonal (IPSRT) está destinada a regular y normalizar los ritmos sociales de un individuo, incluidos los horarios de las comidas, las relaciones personales, el ejercicio y las demandas sociales. Al regular los ritmos sociales, los terapeutas esperan normalizar a su vez los ritmos biológicos de los individuos. Los estudios no han encontrado mucha evidencia de que IPSRT mejore el estado de ánimo, pero las personas que se someten a IPSRT experimentan períodos más largos entre episodios bipolares, lo que indica que la normalización de los ritmos sociales puede tener un efecto preventivo. [17]
Trastorno afectivo estacional
El trastorno afectivo estacional puede ocurrir como resultado de deficiencias en los zeitgebers (como la luz) durante los meses de invierno que estimulan el sistema de activación de recompensa , lo que resulta en un estado de ánimo deprimido. Algunos estudios han apuntado a la hormona melatonina, que está regulada por ritmos circadianos, como un posible mecanismo. [19] Debido a que los relojes circadianos sincronizan los ciclos de sueño-vigilia humanos para que coincidan con los períodos del día durante los cuales el potencial de recompensa es mayor, es decir, durante el día [11] , y estudios recientes han determinado que los ritmos diarios en la activación de la recompensa en los seres humanos son modulado también por relojes circadianos, [11] las influencias externas sobre esos ritmos pueden influir en el estado de ánimo de un individuo.
Ver también
- Ritmo infradiano
- Curva de respuesta de fase
- Ultradian
Referencias
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