¿Alguna vez ha intentado recordar algo justo antes de irse a dormir y luego despertarse con el recuerdo fresco en su mente? Si bien absorbemos tanta información durante el día de manera consciente o inconsciente, es durante el cierre de los ojos que muchos hechos sonenviado para ser archivado o caer en el olvido. Un sueño de buena calidad es la mejor manera de sentirse renovado mentalmente y memorizar nueva información, pero ¿cómo funciona el cerebro mientras dormimos? ¿Podríamos mejorar ese proceso para recordar más, o tal vez incluso usar¿Para olvidar recuerdos no deseados?
Los científicos del Centro de Cognición y Socialidad, dentro del Instituto de Ciencias Básicas IBS, mejoraron o redujeron las habilidades de memorización del ratón mediante la modulación de ondas cerebrales sincronizadas específicas durante el sueño profundo. Este es el primer estudio que demuestra que la manipulación de las oscilaciones del huso del sueño enel momento adecuado afecta la memoria. La descripción completa de los experimentos con ratones, realizados en colaboración con la Universidad de Tüebingen, se publica en la revista neurona .
El equipo de investigación se concentró en una fase de sueño profundo no REM que generalmente ocurre durante la noche, en alternancia con la fase REM. Se llama sueño de ondas lentas y parece estar relacionado con la formación de la memoria, más que con los sueños.
Durante el sueño de ondas lentas, grupos de neuronas que se activan al mismo tiempo generan ondas cerebrales con ritmos triples: oscilaciones lentas, husos y ondas. Las oscilaciones lentas se originan en neuronas en la corteza cerebral. Los husos provienen de una estructura del cerebro llamadanúcleo reticular talámico y picos alrededor de 7-15 por segundo. Finalmente, las ondas son ráfagas rápidas y agudas de energía eléctrica, producidas dentro del hipocampo, un componente del cerebro con un papel importante en la memoria espacial.
"A menudo durante la noche se manifiesta un patrón regular, donde una oscilación lenta de la corteza es seguida inmediatamente por un huso talámico y mientras esto sucede, aparece una ondulación hipocampal en paralelo. Creemos que la sincronización correcta de estos tres ritmos actúacomo un canal de comunicación entre diferentes partes del cerebro que facilita la consolidación de la memoria ", explica Charles-Francois V. Latchoumane, primer coautor del estudio.
Los investigadores se centraron en los husos porque se demostró que el número de husos está relacionado con la memorización. Se ha demostrado que el número de husos aumenta después de un día lleno de aprendizaje y disminuciones en los ancianos y en los pacientes con esquizofrenia.es el primer estudio que muestra que los husos talámicos artificiales afectan la memoria, si se administran en sincronía con oscilaciones lentas.
En el experimento, se puso a los ratones en una jaula especial y se les dio una descarga eléctrica leve después de escuchar un ruido tonal. Al día siguiente, se evaluó su memoria, verificando su reacción de miedo en respuesta al mismo ruido o la misma jaula. Latchoumane explica que esto podría simplificarse y compararse con la experiencia de escuchar una alarma de incendio en un lugar determinado, como un café. Al incidente le seguiría otra visita al mismo café o el sonido de la alarma de incendio en otro café.al día siguiente.
Durante la noche, entre los dos días, los científicos introdujeron husos talámicos artificiales en algunos de los ratones utilizando una técnica basada en la luz llamada optogenética. Los ratones se dividieron en tres grupos. El primer grupo recibió la entrada de luz justo después de las oscilaciones lentas, por lo quesu huso podría formar un ritmo triple en fase: oscilación lenta-huso-ondulaciones. En el segundo grupo, las estimulaciones de luz se aplicaron más tarde "fuera de sincronización". El tercer grupo se utilizó como control y no recibió ninguna estimulación de luz..
Al día siguiente, los ratones se colocaron en el mismo lugar y se registró su movimiento. Los ratones del primer grupo se congelaron por miedo el 40% del tiempo, incluso en ausencia del ruido. Por el contrario, los ratones del segundoy los terceros grupos solo se congelaron hasta un 20%. En cambio, cuando los ratones escucharon el mismo tono en una ubicación diferente, recordaron el tono y se congelaron de miedo hasta el 40% del tiempo, independientemente del grupo al que pertenecían. El hipocampo esinvolucrados en memorias espaciales que podrían explicar la diferencia.
Lo contrario también era cierto: era posible hacer que los ratones olvidaran. Al reducir la cantidad de husos durante la noche, los investigadores pudieron reducir la recuperación de la memoria.
El equipo de investigación cree que el tálamo es el coordinador de la consolidación de la memoria a largo plazo, el proceso en el que la información adquirida recientemente se transfiere del hipocampo a la corteza para archivarla como memoria a largo plazo. El hipocampo es como un centro,donde entra mucha información y tiene que ser redirigida al destino correcto dentro del cerebro, especialmente a la corteza. Este estudio muestra que el tálamo parece mediar en el intercambio de información entre el hipocampo y la corteza ". Creemos que la memorización durante el sueño profundotiene que ver con la coordinación del tiempo. Si el hipocampo intenta intercambiar información cuando las neuronas de la corteza no están listas para recibirla, la información podría desperdiciarse ", describe Latchoumane." Las oscilaciones lentas podrían ser la señal utilizada por la corteza para señalar queestá listo para aceptar información. Entonces, el tálamo alertaría al hipocampo a través de los husos ".
Es posible prever que los pacientes con deficiencias de memoria podrían beneficiarse de la traducción de esta investigación en humanos. Sin embargo, es necesario aclarar varios puntos: ¿podemos manipular recuerdos individuales de forma independiente? ¿La fase REM influye en el resultado? ¿Cómo se almacena la memoria?Mientras espera los próximos resultados de la investigación sobre la ciencia del sueño, los dulces sueños ... y también los dulces recuerdos.
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Materiales proporcionados por Instituto de Ciencias Básicas . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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