Aunque todo el mundo sabe que una buena noche de sueño nos carga las baterías para la mañana siguiente, un nuevo estudio descubre que, además, hace sitio en nuestra memoria
Aprender o experimentar cosas nuevas activa las neuronas del hipocampo, una región del cerebro vital para la memoria. Más tarde, mientras dormimos, esas mismas neuronas repiten el mismo patrón de actividad, que es como el cerebro consolida esos recuerdos que luego se almacenan en una gran zona llamada córtex. Pero, ¿cómo es posible que podamos seguir aprendiendo cosas nuevas durante toda la vida sin agotar todas nuestras neuronas?
Un nuevo estudio de la Universidad de Cornell, en EE UU, publicado en Science, ha descubierto que en determinados momentos durante el sueño profundo, ciertas partes del hipocampo se silencian, permitiendo que esas neuronas se «reseteen».
«Este mecanismo podría permitir al cerebro reutilizar los mismos recursos, las mismas neuronas, para un nuevo aprendizaje al día siguiente», explica Azahara Oliva, profesora adjunta de Neurobiología y Comportamiento y autora del artículo.
El hipocampo se divide en tres regiones: CA1, CA2 y CA3. CA1 y CA3 están implicadas en la codificación de recuerdos relacionados con el tiempo y el espacio, y están bien estudiadas; se sabe menos sobre CA2, que según el estudio actual genera este silenciamiento y reinicio del hipocampo durante el sueño.
Los investigadores implantaron electrodos en el hipocampo de ratones, lo que les permitió registrar la actividad neuronal durante el aprendizaje y el sueño. De este modo, pudieron observar que, durante el sueño, las neuronas de las áreas CA1 y CA3 reproducen los mismos patrones neuronales que se desarrollaron durante el aprendizaje diurno. Pero los investigadores querían saber cómo hace el cerebro para seguir aprendiendo cada día sin sobrecargarse ni quedarse sin neuronas.
«Nos dimos cuenta de que hay otros estados del hipocampo que se producen durante el sueño, en los que todo se silencia», explica Oliva. «Las regiones CA1 y CA3 que habían estado muy activas se silenciaron de repente. Es un reinicio de la memoria, y este estado lo genera la región media, CA2».
Se cree que las células llamadas neuronas piramidales son las neuronas activas que importan para fines funcionales, como el aprendizaje. Otro tipo de células, llamadas interneuronas, tienen distintos subtipos. Los investigadores descubrieron que el cerebro tiene circuitos paralelos regulados por estos dos tipos de interneuronas: uno que regula la memoria y otro que permite restablecer los recuerdos.
Los investigadores creen disponer ahora de las herramientas necesarias para potenciar la memoria, manipulando los mecanismos de consolidación de la memoria, lo que podría aplicarse cuando la función de la memoria flaquea, como en la enfermedad de Alzheimer. Y lo que es más importante, también disponen de pruebas para explorar formas de borrar recuerdos negativos o traumáticos, lo que podría ayudar a tratar afecciones como el trastorno de estrés postraumático.
El resultado ayuda a explicar por qué todos los animales necesitan dormir, no sólo para fijar recuerdos, sino también para reiniciar el cerebro y mantenerlo en funcionamiento durante las horas de vigilia. «Demostramos que la memoria es un proceso dinámico», afirma Oliva.
REFERENCIA
A Hippocampal Circuit Mechanism to Balance Memory Reactivation During Sleep
