Ondas cerebrales lentas y neocórtex: por qué el sueño profundo es útil para la memoria
Hace casi 20 años que se sabe que las ondas eléctricas lentas y sincrónicas del cerebro durante el sueño profundo favorecen la formación de recuerdos. Hasta ahora se desconocía por qué. Ahora, en un artículo publicado en la revista Nature Communications, un equipo de investigadores de la Charité—Universitätsmedizin Berlin propone una explicación. Según el estudio , las ondas lentas hacen que el neocórtex, donde se encuentra la memoria a largo plazo , sea especialmente receptivo a la información. Los hallazgos podrían ayudar a optimizar los enfoques terapéuticos que pretenden apoyar la formación de la memoria desde el exterior.
¿Cómo se forman los recuerdos permanentes? Los expertos creen que mientras dormimos, nuestro cerebro reproduce los acontecimientos del día, trasladando la información desde el lugar de la memoria a corto plazo, el hipocampo, hasta la memoria a largo plazo, ubicada en el neocórtex.
Las “ondas lentas” son especialmente importantes en este proceso: oscilaciones lentas y sincrónicas de voltaje eléctrico en la corteza que ocurren durante la fase de sueño profundo. Se pueden medir mediante un electroencefalograma (EEG). Las ondas se originan cuando el voltaje eléctrico en muchas neuronas sube y baja simultáneamente una vez por segundo.
“Sabemos desde hace muchos años que estas fluctuaciones de voltaje contribuyen a la formación de la memoria”, explica el profesor Jörg Geiger, director el responsable del estudio recién publicado. “Cuando el sueño de ondas lentas se aumenta artificialmente desde el exterior, la memoria mejora. Pero lo que no sabíamos hasta ahora era qué es lo que ocurre exactamente dentro del cerebro cuando esto ocurre, porque es extremadamente difícil estudiar los flujos de información dentro del cerebro humano”.
Ahora, él y su equipo han utilizado tejido cerebral humano intacto, algo extremadamente raro, para esclarecer los procesos que muy probablemente subyacen a la formación de la memoria durante el sueño profundo. Según sus hallazgos, las ondas eléctricas lentas influyen en la fuerza de las conexiones sinápticas entre las neuronas del neocórtex y, por lo tanto, en su receptividad.
Para su estudio, el equipo de investigadores analizó muestras de tejido neocortical intacto tomadas de 45 pacientes que se habían sometido a neurocirugía para tratar la epilepsia o un tumor cerebral en el Charité, el hospital Evangelisches Klinikum Bethel (EvKB) o el Centro Médico Universitario de Hamburgo-Eppendorf (UKE).
Los investigadores simularon en el tejido las fluctuaciones de voltaje típicas de las ondas cerebrales lentas durante el sueño profundo y luego midieron la respuesta de las células nerviosas . Para lograrlo, utilizaron micropipetas de vidrio colocadas con una precisión de hasta el nanómetro. Para “escuchar” las comunicaciones entre múltiples células nerviosas conectadas a través del tejido, utilizaron hasta 10 “pipetas sensoras” a la vez, una cantidad extra grande para este método, que se conoce como técnica multipatch.
El equipo de investigadores descubrió que las conexiones sinápticas entre las neuronas del neocórtex se potencian al máximo en un momento muy específico durante las fluctuaciones de voltaje. Este conocimiento podría utilizarse para mejorar la memoria, por ejemplo en el caso de deterioro cognitivo leve en personas mayores. Grupos de investigación de todo el mundo están trabajando en métodos para utilizar impulsos eléctricos sutiles (electroestimulación transcraneal) o señales acústicas para influir en las ondas lentas durante el sueño.
- Fuente: MedicalXPress
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