El sueño resetea las neuronas para almacenar nuevos recuerdos

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Aprender o experimentar cosas nuevas activa las neuronas del hipocampo, una región del cerebro vital para la memoria. Posteriormente, 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 cortex. Pero, ¿cómo es posible que podamos seguir aprendiendo cosas nuevas durante toda la vida sin agotar todas nuestras neuronas?

Un nuevo estudio, “Un mecanismo del circuito del hipocampo para equilibrar la reactivación de la memoria durante el sueño”, que fue publicado en Science, encuentra que en ciertos momentos durante el sueño profundo, ciertas partes del hipocampo se quedan en silencio, lo que permite que esas neuronas se reinicien. Y que yo me atreví a comparar con el reinicio, o reseteo de computadoras, teléfonos móviles, por citar unos casos.

Azahara Oliva, izquierda, y Antonio Fernández-Ruiz, ambos profesores asistentes de Neurobiología y comportamiento en la Universidad de Cornell. Crédito de la imagen: Chris Kitchen

“Este mecanismo podría permitir al cerebro reutilizar los mismos recursos, las mismas neuronas, para un nuevo aprendizaje al día siguiente”, señaló Azahara Oliva, profesora asistente de Neurobiología y comportamiento y autora correspondiente del artículo.

El hipocampo se divide en tres regiones: CA1, CA2 y CA3. CA1 y CA3 participan en la codificación de recuerdos relacionados con el tiempo y el espacio y están bien estudiados. Conocemos menos sobre CA2, que según el estudio actual genera este silenciamiento y restablecimiento 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 esta forma, 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 durante el día. Pero los investigadores querían saber cómo el cerebro continúa aprendiendo cada día sin sobrecargarse ni ‘quemar’ las neuronas.

La región CA2
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“Nos dimos cuenta de que hay otros estados del hipocampo que ocurren durante el sueño en los que todo está silenciado”, indicó Oliva. “Las regiones CA1 y CA3 que habían estado muy activas de repente quedaron tranquilas. Es un reinicio de la memoria y este estado lo genera la región media, CA2”.

Neuronas piramidales e interneuronas
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Se cree que las células llamadas neuronas piramidales son neuronas activas importantes para fines funcionales, como el aprendizaje. Otro tipo de células, llamadas interneuronas, tiene diferentes subtipos. Los investigadores descubrieron que el cerebro tiene circuitos paralelos regulados por estos dos tipos de interneuronas: uno que regula la memoria y el otro que permite restablecer los recuerdos.

Mejora de memoria, Alzheimer y borrado de memoria
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Los investigadores creen que ahora tienen las herramientas para mejorar la memoria, modificando los mecanismos de consolidación de la memoria, que podrían aplicarse cuando la función de la memoria falla, como en la enfermedad de Alzheimer. Es importante destacar que también tienen evidencia para explorar formas de borrar recuerdos negativos o traumáticos, lo que luego puede ayudar a tratar afecciones como el trastorno de estrés postraumático.

Imagen de Gerd Altmann, publicada en Pixabay

Image by Gerd Altmann from Pixabay

Sé que es una reducción fenomenal, comparar ese órgano complejo que es el cerebro humano, con la tecnología computacional. A esta última la reiniciamos, eliminamos de la memoria RAM, de la nube, ciertos archivos que no necesitamos más. Hay quienes advierten que nuestro descanso sobre esas pantallas nos afecta la memoria, la humana.

Volvamos al estudio. Allí se indica que el resultado de la investigación ayuda a explicar por qué todos los animales necesitan dormir, no sólo para fijar recuerdos, sino también para restablecer el cerebro y mantenerlo funcionando durante las horas de vigilia. “Demostramos que la memoria es un proceso dinámico”, concluyó Oliva.

Importante
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El artículo A hippocampal circuit mechanism to balance memory reactivation during sleep, fue publicado en Science. Los autores son: Lindsay A. Karaba, Heath L. Robinson, Ryan E. Harvey, Weiwei Chen, Antonio Fernández-Ruiz, y Azahara Oliva.
También pueden visitar el sitio web del Brain Computation & Behavioral Lab, de la Universidad de Cornell. Allí hallarán detalles de la vida y carrera del neurobiólogo español Antonio Fernández-Ruiz, y de su colega Azahara Oliva.

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