27 Mar Comprueban que el cerebro se “reconfigura” mientras dormimos
Mientras dormimos, los millones de conexiones entre las neuronas del cerebro se achican. Y cada noche, el cerebro se recalibra para dejar espacio a la nueva información que empezará a llegar la mañana siguiente. Estas son las nuevas pistas que aportan dos trabajos, publicados en la revista Science, sobre la función que desempeña el sueño en el cerebro.
Conocer en profundidad cómo se remodelan las neuronas al dormir permitirá entender mejor algunos trastornos del sueño, e incluso, en un futuro, diseñar medicamentos que ayuden a “dormir de forma más efectiva a quienes tienen el sueño está al- terado”, declara a Big Vang por correo electrónico Chiara Cirelli, codirectora de una de las investigaciones.
Los nuevos hallazgos corroboran una hipótesis formulada antes por el grupo de Cirelli, investigadora de la Universidad de Wisconsin-Madison, en Estados Unidos. Según esta teoría, los estímulos que el cerebro recibe constantemente durante el día hacen crecer las sinapsis, las minúsculas estructuras que conectan las neuronas. Y si este engrosamiento continúa sin fin, las conexiones se saturan. Las neuronas “empezarían a responder demasiado a menudo y a estímulos inapropiados. El ruido en el cerebro aumentaría a expensas de la señal real”, explica Cirelli.
Así que el cerebro utiliza el sueño para devolver las sinapsis al tamaño que les corresponde al inicio de un nuevo día.
“Mientras estamos despiertos, somos esclavos del aquí y ahora, siempre prestando atención a los estímulos y aprendiendo”, ilustra la investigadora. En cambio, “durante el sueño nos preocupa menos el mundo exterior, y el cerebro puede muestrear todas las sinapsis y normalizarlas de forma inteligente y equilibrada”.
El resultado es que la información destacable y nueva queda integrada en el conjunto del conocimiento, mientras que los detalles menores se olvidan. Eso deja espacio para almacenar más recuerdos al otro día.
Después de catorce años, el grupo de Cirelli ha hallado pruebas sólidas para respaldar su teoría: en ratones, la superficie de las neuronas que forma parte de las sinapsis se reduce un 18% mientras duermen. Llegar a este resultado les ha llevado cuatro años, durante los que han medido cerca de 7.000 sinapsis con una técnica de microscopía electrónica que permite obtener imágenes en tres dimensiones.
Los resultados se suman a los de otro equipo de la Universidad Johns Hopkins de Baltimore, también en EE.UU. Este grupo ha descubierto que, en ratones, una proteína llamada Homer1a, es clave en el recalibrado de las sinapsis en el sueño.
Cuando una neurona se comunica con otra en una sinapsis, lo hace liberando moléculas de neurotransmisores. La neurona que capta el mensaje detecta estas moléculas a través de receptores específicos, procesa la señal, y la transmite a la siguiente. El equipo de la Johns Hopkins ha observado que, mientras los ratones duermen, Homer1a se acumula en las sinapsis y desmantela los receptores más comunes del cerebro. La acción de Homer1a no sólo vuelve a las neuronas menos sensibles durante el sueño, sino que además debilita las sinapsis, lo cual cuadra con la teoría propuesta por el grupo de Cirelli.
Cuando los investigadores impidieron que Homer1a funcionara correctamente, los ratones reaccionaron más ante los estímulos, pero presentaron déficits en su memoria, como si no hubieran dormido.
¿Y por qué varía la cantidad de Homer1a entre el día y la noche? Según Graham Diering, autor del trabajo de la Universidad Johns Hopkins, los responsables son los neurotransmisores que regulan el ciclo del sueño: la noradrenalina y la adenosina.
La noradrenalina predomina en la vigilia, y mantiene a Homer1a lejos de las sinapsis. Pero a medida que avanza el día se acumula la adenosina, que provoca somnolencia. Cuando el equilibrio entre ambos neurotransmisores se decanta en favor de la adenosina, cuando vencen las ganas de dormir, Homer1a se va a las sinapsis para cumplir con su papel.
En un futuro se podrían diseñar remedios que ayuden a dormir de forma más eficiente” Chiara Chirelli Investigadora
CLARÍN