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Aunque todo el mundo sabe que una buena noche de sueño restaura la energía, un nuevo estudio de la Universidad de Cornell ha descubierto que restablece otra función vital: la memoria.
Aprender o experimentar cosas nuevas activa las neuronas del hipocampo, una región del cerebro vital para la memoria. Más tarde, mientras dormimos, esas mismas neuronas repiten el mismo patrón de actividad, que es la forma en que el cerebro consolida esos recuerdos que luego se almacenan en una gran zona llamada corteza. Pero, ¿cómo es posible que sigamos aprendiendo cosas nuevas durante toda la vida sin utilizar todas nuestras neuronas?
Un nuevo estudio, “Un mecanismo del circuito hipocampal para equilibrar la reactivación de la memoria durante el sueño”, publicado en “Science”, ha descubierto que, en determinados momentos durante el sueño profundo, ciertas partes del hipocampo quedan en silencio, lo que permite que esas neuronas se restablezcan.
“Este mecanismo podría permitir que el cerebro reutilice los mismos recursos, las mismas neuronas, para un nuevo aprendizaje al día siguiente”, dijo Azahara Oliva, profesora asistente de neurobiología y comportamiento y autora correspondiente del artículo.
El hipocampo se divide en tres regiones: CA1, CA2 y CA3. CA1 y CA3 están involucradas en la codificación de recuerdos relacionados con el tiempo y el espacio y están bien estudiadas; se sabe menos sobre CA2, que el estudio actual encontró que genera este silenciamiento y reinicio del hipocampo durante el sueño.
Los investigadores implantaron electrodos en el hipocampo de ratones, lo que les permitió registrar la actividad neuronal durante el aprendizaje y el sueño. De esta manera, pudieron observar que, durante el sueño, las neuronas en las áreas CA1 y CA3 reproducen los mismos patrones neuronales que se desarrollaron durante el aprendizaje en el día. Pero los investigadores querían saber cómo el cerebro continúa aprendiendo cada día sin sobrecargarse o quedarse sin neuronas.
“Nos dimos cuenta de que hay otros estados del hipocampo que ocurren durante el sueño donde todo se silencia”, dijo Oliva. “Las regiones CA1 y CA3, que habían estado muy activas, de repente se calmaron. Es un reinicio de la memoria, y este estado lo genera la región media, CA2”.
Se cree que las células llamadas neuronas piramidales son las neuronas activas que son importantes para fines funcionales, como el aprendizaje. Otro tipo de células, llamadas interneuronas, tiene diferentes subtipos. Los investigadores descubrieron que el cerebro tiene circuitos paralelos regulados por estos dos tipos de interneuronas: una que regula la memoria y la otra que permite restablecer los recuerdos.
Los investigadores creen que ahora tienen las herramientas para potenciar la memoria, modificando los mecanismos de consolidación de la memoria, lo que podría aplicarse cuando la función de la memoria falla, como en la enfermedad de Alzheimer. Es importante destacar que también tienen evidencia para explorar formas de borrar recuerdos negativos o traumáticos, lo que luego puede ayudar a tratar afecciones como el trastorno de estrés postraumático.
El resultado ayuda a explicar por qué todos los animales necesitan dormir, no solo para fijar recuerdos, sino también para restablecer el cerebro y mantenerlo funcionando durante las horas de vigilia. “Mostramos que la memoria es un proceso dinámico”, afirmó Oliva.
El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud, una beca Sloan, una beca de investigación Whitehall, una beca Klingenstein-Simons y una beca New Frontiers.
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