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Imagina que eres estudiante, es la semana de exámenes finales y te estás preparando para un gran examen: ¿pasas la noche entera o descansas un poco?
Como saben muchas personas con los ojos aturdidos que han mirado fijamente un examen, la falta de sueño puede hacer que sea extraordinariamente difícil retener información.
Dos nuevos estudios de la Universidad de Michigan descubren por qué ocurre esto y qué sucede dentro del cerebro durante el sueño y la falta de sueño para ayudar o dañar la formación de recuerdos.
Neuronas específicas pueden sintonizarse con estímulos específicos.
Por ejemplo, las ratas en un laberinto tendrán neuronas que se iluminan una vez que el animal llega a puntos específicos del laberinto. Estas neuronas, llamadas neuronas de lugar, también están activas en las personas y las ayudan a navegar en su entorno.
Pero ¿qué pasa durante el sueño?
"Si esa neurona responde durante el sueño, ¿qué se puede inferir de eso?" dijo Kamran Diba, Ph.D., profesor asociado de Anestesiología en la Facultad de Medicina de la UM.
Un estudio, resumido en la revista “Nature” y dirigido por Diba y el ex estudiante de posgrado Kourosh Maboudi, Ph.D., analiza las neuronas en el hipocampo, una estructura con forma de caballito de mar en lo profundo del cerebro involucrada en la formación de la memoria, y descubrió una forma de visualizar la sintonización de patrones neuronales asociados con una ubicación mientras un animal estaba dormido.
Un tipo de actividad eléctrica llamada ondas de onda aguda emana del hipocampo cada dos segundos, durante un período de muchas horas, durante los estados de descanso y el sueño.
Los investigadores han estado intrigados por cuán sincrónicas son las ondas y qué tan lejos viajan, aparentemente para difundir información de una parte del cerebro a otra.
Se cree que estas activaciones permiten que las neuronas formen y actualicen recuerdos, incluidos los de lugar. Para el estudio, el equipo midió la actividad cerebral de una rata durante el sueño, después de que la rata completara un nuevo laberinto.
Utilizando un tipo de inferencia estadística llamada aprendizaje bayesiano, pudieron por primera vez rastrear qué neuronas responderían a qué lugares del laberinto.
“Digamos que una neurona prefiere un determinado rincón del laberinto. Podríamos ver que las neuronas se activan con otras que muestran una preferencia similar durante el sueño. Pero a veces las neuronas asociadas con otras áreas pueden coactivarse con esa célula. Luego vimos que cuando lo volvimos a colocar en el laberinto, las preferencias de ubicación de las neuronas cambiaban dependiendo de con qué células se activaban durante el sueño”, dijo Diba.
El método les permite visualizar la plasticidad o deriva representacional de las neuronas en tiempo real. También brinda más apoyo a la teoría de larga data de que la reactivación de las neuronas durante el sueño es parte de por qué el sueño es importante para los recuerdos. Dada la importancia del sueño, el equipo de Diba quiso observar lo que sucede en el cerebro en el contexto de la falta de sueño.
En el segundo estudio, también publicado en “Nature”, el equipo, dirigido por Diba y el ex estudiante de posgrado Bapun Giri, Ph.D., comparó la cantidad de reactivación neuronal, donde las neuronas que se dispararon durante la exploración del laberinto se vuelven a disparar espontáneamente en reposo. y la secuencia de su reactivación (cuantificada como repetición), durante el sueño versus durante la pérdida de sueño.
Descubrieron que los patrones de activación de las neuronas implicadas en la reactivación y repetición de la experiencia del laberinto eran mayores durante el sueño que durante la privación del sueño.
La privación de sueño se correspondía con una tasa similar o mayor de ondas agudas, pero ondas de menor amplitud y ondas de menor potencia.
"Sin embargo, en casi la mitad de los casos, la reactivación de la experiencia del laberinto durante las ondas agudas fue completamente suprimida durante la privación del sueño", dijo Diba.
Cuando las ratas privadas de sueño pudieron recuperar el sueño, añadió, aunque la reactivación se recuperó ligeramente, nunca igualó a la de las ratas que dormían normalmente. Además, la repetición se vio igualmente afectada, pero no se recuperó cuando se recuperó el sueño perdido.
Dado que la reactivación y la repetición son importantes para la memoria, los hallazgos demuestran los efectos perjudiciales de la falta de sueño sobre la memoria.
El equipo de Diba espera seguir analizando la naturaleza del procesamiento de la memoria durante el sueño y por qué es necesario reactivarla y los efectos de la presión del sueño sobre la memoria.
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