Una investigación de la Universidad de Michigan revela que el sueño mejora la formación de la memoria mediante la activación de las neuronas, mientras que la falta de sueño perjudica significativamente este proceso, afectando la retención de la memoria a largo plazo.
El sueño, o la falta de él, afecta significativamente a las neuronas del hipocampo.
Dos estudios de la Universidad de Michigan muestran que el sueño es esencial para la memoria porque permite que neuronas específicas se reactiven y repitan experiencias. La falta de sueño interrumpe este proceso y provoca una alteración de la retención de la memoria. Incluso recuperar el sueño no restaura completamente la reactivación de la memoria, lo que destaca el papel esencial del sueño en la consolidación de la memoria.
Imagina que eres estudiante, es semana de exámenes y te estás preparando para un examen importante: ¿pasas la noche sin dormir o estás descansando? Como saben muchas personas con ojos aturdidos que miran fijamente un examen, la falta de sueño puede hacer que sea extremadamente difícil recordar información.
Dos nuevos estudios de la Universidad de Michigan revelan por qué y qué sucede en el cerebro durante el sueño y la falta de sueño para ayudar o perjudicar la formación de recuerdos.
Neuronas específicas se pueden adaptar a estímulos específicos. Por ejemplo, las ratas en un laberinto tendrán neuronas que se activarán una vez que el animal llegue a lugares específicos del laberinto. Estas neuronas, llamadas neuronas de lugar, también están activas en las personas y les ayudan a navegar en su entorno.
Pero ¿qué pasa durante el sueño?
“Si esta neurona responde durante el sueño, ¿qué se puede inferir? dijo Kamran Diba, Ph.D., profesor asociado de anestesiología en la Facultad de Medicina de la UM.
Un estudio, resumido en la revista. Naturaleza y dirigido por Diba y el ex estudiante de posgrado Kourosh Maboudi, Ph.D., estudia 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 descubre una manera de visualizar el ajuste de los patrones neuronales asociados con un ubicación mientras un animal dormía.
El papel de las olas agudas.
Un tipo de actividad eléctrica llamada ondas agudas emana del hipocampo cada dos segundos, durante un período de varias horas, durante los estados de reposo y sueño.
Los investigadores estaban intrigados por el momento de las ondas y la distancia que viajaban, aparentemente para transmitir información de una parte del cerebro a otra.
Se cree que estas activaciones permiten que las neuronas formen y actualicen recuerdos, particularmente 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 determinar qué neuronas responderían en qué lugares del laberinto.
“Digamos que una neurona prefiere un determinado rincón del laberinto. Podríamos ver esta neurona dispararse 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 descubrimos 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 respalda la antigua teoría de que la reactivación de las neuronas durante el sueño explica en parte por qué el sueño es importante para la memoria.
Dada la importancia del sueño, el equipo de Diba quiso estudiar qué sucede en el cerebro en el contexto de la falta de sueño.
Impacto de la falta de sueño
En el segundo estudio, también publicado en NaturalezaEl equipo, dirigido por Diba y el ex estudiante de posgrado Bapun Giri, Ph.D., comparó el grado de reactivación neuronal (donde las neuronas que se dispararon durante la exploración del laberinto se disparan espontáneamente y nuevamente en reposo) y la secuencia de su reactivación (cuantificada como repetición). , durante el sueño vs. 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 de sueño.
La privación de sueño correspondió a 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 ondulaciones abruptas fue completamente suprimida durante la privación del sueño”, dijo Diba.
Cuando las ratas privadas de sueño pudieron recuperarse, añadió, aunque la reactivación se recuperó ligeramente, nunca igualó a la de las ratas que dormían normalmente. Además, la relectura también se vio afectada, pero no se recuperó cuando se recuperó el sueño perdido.
Dado que la reactivación y la repetición son importantes para la memoria, los resultados demuestran los efectos perjudiciales de la falta de sueño en la memoria.
El equipo de Diba espera seguir examinando la naturaleza del procesamiento de la memoria durante el sueño y por qué es necesario reactivarlo, así como los efectos de la presión del sueño sobre la memoria.
La investigación fue financiada por el Instituto Nacional de Salud Mental y el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares.
Otros autores incluyen a Hiroyuki Miyawaki, Caleb Kemere, Nathaniel Kinshy, Utku Kaya y Ted Abel.
