Los trastornos originados en el viajero por los vuelos transmeridianos, los desajustes emocionales que suelen acompañar la llegada del invierno y las perturbaciones que experimentan quienes deben cumplir turnos rotativos de trabajo prueban que somos depositarios de relojes y calendarios biológicos en fase con ciclos geofísicos: la sucesión de los días y las noches, la alternancia de las estaciones. ¿Cuál es el mecanismo que origina estos ritmos biológicos y los sincroniza con las condiciones ambientales? ¿Es posible corregir su eventual desincronización por medio de fármacos? La respuesta a tales preguntas no tiene solamente interés académico, pues un mayor conocimiento acerca de nuestros relojes diarios y anuales redundaría en aplicaciones de gran importancia médica.

De inmediato resincronizo mi reloj pulsera, pero hay otro reloj, el biológico, que me llevará unos seis días de imperceptible trabajo ajustar a la nueva situación; lo compruebo esa misma noche cuando me retiro a descansar a las 23 hs. y no logro conciliar el sueño; para mi sistema nervioso y endocrino son apenas las 18 hs. Este es el cuadro conocido con el nombre de Jet-lag (desincronización por vuelos transmeridianos), que se repetirá durante las cinco o seis noches siguientes. Recién una semana después habré "alemanizado'' mi reloj biológico.

CASO II. El psiquiatra escucha desde su sillón el siguiente relato de una paciente deprimida: "¿Es el frío, los días grises, las largas noches, lo que me hace detestar el invierno? ¿ Por qué, en esta época del año, los fines de semana me resultan interminables y paso de la melancolía a la depresión lisa y llana? Varios rasgos negativos marcan mi vida durante el invierno. Duermo más, como más, hago menos ejercicio físico... Sin embargo, todo parece cambiar con la llegada de la primavera: percibo al mundo distinto, con más esperanza y alegría. ¿Qué ha cambiado: mi persona o el medio ambiente?". Este es el cuadro conocido como SAD (seasonal affective disorder, enfermedad afectiva estacional) que se caracteriza por la aparición de desórdenes afectivos en ciertas épocas del año, especialmente en otoño e invierno.

Estos ejemplos ilustran una realidad de nuestra constitución biológica: somos organismos periódicos en fase con dos ciclos geofísicos de gran regularidad: el día y el año. Somos depositarios tanto de un reloj como de un calendario biológico.

Estos ciclos geofísicos poseen dos características relevantes: su predictibilidad -por ejemplo, el período medio de la rotación de la Tierra ha disminuido sólo unos veinte segundos en el último millón de años- y su fuerte influencia sobre distintos aspectos del medio ambiente, en particular la iluminación y la temperatura. La amplitud de los cambios en estas variables es importante; así, por ejemplo, la iluminación puede variar desde 10⁴ lux en el mediodía de un día soleado hasta 10^-3 lux en una noche de tormenta con cielo encapotado. En las regiones continentales de las zonas templadas la temperatura puede variar desde más de 35°C en verano, a varios grados bajo cero en invierno. No es de extrañar, entonces, que la conducta y fisiología de la inmensa mayoría de las especies vivientes se hayan adaptado y muestren tanto una periodicidad de 24 horas como de 365 días. La diferenciación en especies con actividad diurna, nocturna o crepuscular indica la poderosa función modeladora que la noche y el día han tenido en el proceso evolutivo; función modeladora ejercida también por los ciclos anuales, que podemos apreciar en conductas biológicas como la hibernación o la reproducción estacional.

No existen dudas acerca de que el "reloj biológico" es una realidad presente en el genoma de cada célula de un organismo multicelular. La evolución en un ambiente con periodicidad de 24 horas ha determinado la selección del "estigma" periódico incorporado al material genético celular. ¿Cómo se sincronizan las actividades de estas múltiples unidades celulares rítmicas en un organismo pluricelular? Esto se logra a través de los dos grandes comunicadores biológicos existentes en los seres vivos: el sistema nervioso y el endocrino.

El lenguaje que hablan estos dos sistemas es químico: especies moleculares particulares llamadas hormonas y neurotrasmisores median la comunicación celular. Si bien a nivel molecular los mecanismos por los cuales actúan los neurotrasmisores y las hormonas son semejantes, la diferencia funcional entre ambos sistemas de comunicación intercelular es grande. Un elemento fundamental en esta comunicación, la privacidad del mensaje, es alcanzada por procedimientos diametralmente distintos tanto en el sistema nervioso como en el endocrino.

Las neuronas adquieren privacidad del mensaje por medios anatómicos; como los cables de un teléfono, las prolongaciones axonales hacen que el trasmisor se libere en cantidades infinitesimales sólo a nivel del territorio requerido. Si bien potencialmente ese neurotrasmisor liberado podría ejercer los mismos efectos sobre un amplio número de células, su liberación sólo en zonas diferenciadas (llamadas sinapsis) y en cantidades muy pequeñas, limita el efecto a unas pocas células de su entorno inmediato. Para este fenómeno vale la siguiente analogía: la naturaleza del pulso eléctrico que media la comunicación telefónica es la misma para cualquier número que disquemos; sin embargo, la especificidad de la comunicación se logra porque "anatómicamente", a través de cables, una central canaliza la comunicación hacia el abonado requerido.

En cambio, las hormonas, que se liberan a la circulación desde las glándulas endocrinas y entran en contacto (al menos potencialmente) con todas las células del organismo, sólo actuarán donde encuentren una molécula de la superficie celular que las reconozca (el "receptor"). Estas células, llamadas efectoras, conocen el lenguaje hormonal. Así, la comunicación hormonal se parece a la que emplea ondas de radio: en esta habitación hay ondas electromagnéticas que no puedo percibir si no poseo un receptor de radio adecuadamente sintonizado. Dentro del mismo contexto de análisis comparativo observamos que el sistema nervioso es rápido para realizar la comunicación intercelular; sus tiempos se miden en segundos o fracciones de segundo; el sistema endocrino, por el contrario, es más lento y sus tiempos se miden, en general, en horas.

Analicemos ahora el sistema nervioso. Su función integradora es cumplida principalmente por el sistema simpático, una de las dos ramas del sistema nervioso autónomo.

El médico griego Galeno (siglo II d.C.) le dio este nombre porque, a su criterio, regía la "simpatía" (sympatheia: comunidad de sentimientos) entre los distintos órganos y tejidos del organismo. En efecto, se trata de un sistema integrador difuso con gran divergencia y tendencia a la activación in toto, que induce respuestas adaptativas esenciales para la sobrevida. El sistema simpático rige, por ejemplo, la reacción estereotipada ante una agresión: aumento de la presión arterial y de la frecuencia cardíaca para anticipar los requerimientos adicionales de sangre, cambios vasomotores que redistribuyen la sangre a los territorios donde la oxigenación es más necesaria tales como el cerebro, dilatación de la pupila para recibir una mayor cantidad de luz, piloerección para dar al enemigo una impresión visual más amenazante.

Los programas de la reacción estereotipada citada, y de toda la gama de respuestas generalizadas autonómicas, están contenidos en el hipotálamo, una pequeña porción de la base del encéfalo, centro de complejas conductas integradoras neurales y endocrinas (figura 1). No es de extrañar, entonces, que una de las funciones simpáticas sea la sincronización de la infinidad de osciladores diurnos celulares a la actividad de un sincronizador central ubicado en el hipotálamo. Veamos cómo se realiza esta función.