La falta de sueño altera la memoria
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| Las neuronas (coloreadas artificialmente) del hipocampo desempeñan un papel en el aprendizaje y la memoria. Fuente: Cell Applications Inc/Biblioteca de fotografías científicas |
Un estudio en ratas muestra que una señal cerebral clave relacionada con la formación de la memoria se deteriora después de un sueño interrumpido.
12 junio 2024.- Una señal cerebral crucial relacionada con la memoria a largo plazo falla en las ratas cuando se les priva de sueño, lo que podría ayudar a explicar por qué la falta de sueño altera la formación de la memoria 1 . Incluso una noche de sueño normal después de una mala noche de sueño no es suficiente para corregir la señal cerebral .
Estos resultados, publicados hoy en Nature , sugieren que existe una "ventana crítica para el procesamiento de la memoria", dice Loren Frank, neurocientífico de la Universidad de California en San Francisco, que no participó en el estudio. "Una vez que lo pierdes, lo pierdes".
Con el tiempo, estos hallazgos podrían conducir a tratamientos dirigidos a mejorar la memoria , afirma el coautor del estudio Kamran Diba, neurocientífico computacional de la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan en Ann Arbor.
Disparando al unísono
Las neuronas del cerebro rara vez actúan solas; están muy interconectados y, a menudo, se disparan juntos en un patrón rítmico o repetitivo. Uno de esos patrones es la onda aguda , en la que un gran grupo de neuronas se activan con extrema sincronía, luego un segundo gran grupo de neuronas hace lo mismo y así sucesivamente, una tras otra a un ritmo particular. Estas ondas ocurren en un área del cerebro llamada hipocampo, que es clave para la formación de la memoria . Se cree que los patrones facilitan la comunicación con la neocorteza, donde luego se almacenan los recuerdos a largo plazo.
Una pista de su función es que algunas de estas ondas son repeticiones aceleradas de patrones de actividad cerebral que ocurrieron durante eventos pasados. Por ejemplo, cuando un animal visita un lugar particular de su jaula, un grupo específico de neuronas en el hipocampo se activa al unísono , creando una representación neuronal de ese lugar. Más tarde, estas mismas neuronas podrían participar en ondas agudas, como si estuvieran repitiendo rápidamente fragmentos de esa experiencia.
Investigaciones anteriores 2 descubrieron que, cuando se alteraban estas ondas, los ratones tenían dificultades en una prueba de memoria. Y cuando las ondas se prolongaron, su rendimiento en la misma prueba mejoró 3 , lo que llevó a György Buzsáki, neurocientífico de sistemas de NYU Langone Health en la ciudad de Nueva York, que ha estado investigando estas explosiones desde la década de 1980, a llamar a las ondas un "biomarcador cognitivo" para la memoria y el aprendizaje.
Los investigadores también observaron 4 que las ondas agudas tienden a ocurrir durante el sueño profundo así como durante las horas de vigilia, y que esas ráfagas durante el sueño parecen ser particularmente importantes para transformar el conocimiento a corto plazo en recuerdos a largo plazo 5 . Estos vínculos entre las ondas, el sueño y la memoria están bien documentados, pero se han realizado pocos estudios que hayan manipulado directamente el sueño para determinar cómo afecta estas ondas y, a su vez, la memoria.
Llamada de atención
Para comprender cómo el sueño deficiente afecta la memoria, los investigadores registraron la actividad del hipocampo en siete ratas mientras exploraban laberintos durante varias semanas. Los investigadores interrumpieron periódicamente el sueño de algunos animales y dejaron que otros durmieran a voluntad.
Para su sorpresa, las ratas que fueron despertadas repetidamente tenían niveles similares, o incluso más altos, de actividad de ondas agudas que los roedores que dormían normalmente. Pero el disparo de las ondas fue más débil y menos organizado, mostrando una marcada disminución en la repetición de patrones de disparo anteriores. Después de que los animales privados de sueño se recuperaron en el transcurso de dos días, la recreación de patrones neuronales previos se recuperó, pero nunca alcanzó los niveles encontrados en aquellos que tuvieron un sueño normal.
Este estudio deja claro que “los recuerdos continúan procesándose después de experimentarlos, y que el procesamiento posterior a la experiencia es realmente importante” y podría explicar por qué estudiar antes de un examen o pasar la noche en vela podría ser una estrategia ineficaz.
También les enseña a los investigadores una lección importante: el contenido de las ondas agudas es más importante que su cantidad, dado que las ratas que durmieron normalmente y las ratas privadas de sueño tuvieron un número similar de ondas.
Efectos de la ondulación
Estos hallazgos confirman que las ondas agudas que ocurren mientras un animal está despierto podrían ayudar a seleccionar qué experiencias entran en la memoria a largo plazo.
Es posible que las ondas agudas y desorganizadas de las ratas privadas de sueño no les permitan marcar experiencias de manera efectiva para la memoria a largo plazo. Como resultado, es posible que los animales no puedan reproducir la activación neuronal de esas experiencias en un momento posterior.
Esto significa que la interrupción del sueño podría usarse para evitar que los recuerdos se almacenen a largo plazo, lo que podría ser útil para las personas que han experimentado recientemente algo traumático, como aquellas con trastorno de estrés postraumático.
Referencias
1.Giri, B. et al. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-024-07538-2 (2024). Artículo
2. Jadhav, S. P., Kemere, C., German, P. W. & Frank, L. M. Science 336, 1454–1458 (2012). Artículo
3. Fernández-Ruiz, A. et al. Science 364, 1082–1086 (2019). Artículo
4. Eschenko, O., Ramadan, W., Mölle, M., Born, J. & Sara, S. J. Learn. Mem. 15, 222–228 (2008). Artículo
5. Ramadan, W., Eschenko, O. & Sara, S. J. PLoS ONE 4, e6697 (2009). Artículo
5. Yang, W. et al. Science 383, 1478–1483 (2024). Artículo
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