Un nuevo estudio sobre pacientes raros con ‘cerebro dividido’ arroja luz sobre las características del sueño humano
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«Un nuevo estudio de investigadores de la Escuela IMT para Estudios Avanzados de Lucca demuestra por primera vez que las ondas lentas del sueño NREM viaja y se propaga en el cerebro a través de ‘carreteras anatómicas’. Los científicos han investigado en particular el papel del cuerpo calloso, el haz de fibras nerviosas que conecta los dos hemisferios cerebrales, inscribiendo en la investigación a un grupo de pacientes con «cerebro dividido».
El tipo particular de ondas que el cerebro produce durante el sueño, que barre repetidamente la superficie de la corteza cerebral, viaja a través de las «autopistas» anatómicas que conectan áreas distantes del manto cortical, según muestra un nuevo estudio en The Journal of Neuroscience.
Al contrario de lo que Como suele creerse, el sueño no es un estado uniforme y unitario de todo el cerebro. De hecho, cada área del cerebro puede producir sus propios «ritmos de sueño». Entre estos, las llamadas «ondas lentas» se consideran el sello más típico del sueño profundo. Si bien la coordinación de las ondas lentas en áreas distantes del cerebro es esencial para las funciones del sueño, se desconoce en parte cómo se lleva a cabo este proceso.
El nuevo estudio realizado por investigadores del Laboratorio de Mente Molecular (MoMiLab) de la Escuela IMT de Estudios Avanzados de Lucca investigó cómo las ondas lentas del sueño se propagan a través de las dos mitades del cerebro, los hemisferios derecho e izquierdo. Los investigadores de la Escuela IMT estudiaron un grupo extremadamente raro de pacientes neurológicos, los llamados pacientes con «cerebro dividido», que se sometieron a una resección completa del cuerpo calloso, el haz de fibras de materia blanca más importante que conecta los dos hemisferios cerebrales, como un tratamiento para la epilepsia resistente a los medicamentos Estos pacientes y un grupo de adultos con un cuerpo calloso intacto fueron estudiados durante su sueño utilizando una técnica particular de electroencefalografía (EEG) con alta resolución espacial ución, llamado EEG de alta densidad. Los resultados mostraron que, en pacientes sin cuerpo calloso, las ondas lentas permanecieron confinadas al hemisferio cerebral en el que se originaron. «Nuestros hallazgos indican claramente que las ondas lentas del sueño se propagan a través de vías anatómicas que conectan el sitio de origen con áreas distantes del cerebro», dijo Giulia Avvenuti, primera autora del estudio y Ph.D. estudiante de IMT School.
El estudio, realizado en el marco de una colaboración internacional dirigida por IMT School que incluía a la Universidad Politécnica de Marche, la Universidad de Wisconsin (EE. UU.), el Hospital Universitario de Lausana (Suiza) y la Universidad de Bristol (Reino Unido), es el primero en demostrar lo que solo se había planteado como hipótesis durante algún tiempo, a saber, que las ondas lentas se propagan en el cerebro a través de conexiones corticales anatómicas, y que un daño en dichas vías altera significativamente su propagación.
Este estudio también tiene implicaciones importantes para nuestra comprensión de cómo se regula el sueño y ejerce sus funciones esenciales. «Se sabe que las ondas lentas del sueño tienen un papel clave en las funciones restauradoras del sueño, pero también parecen ser importantes para la consolidación de los recuerdos adquiridos recientemente», explicó Giulio Bernardi, coautor principal del artículo, junto con Michele Bellesi, y Profesor Asistente en la Escuela IMT. «Su sincronización dentro de redes particulares conectadas de áreas cerebrales podría ser especialmente importante para el procesamiento de nuevos recuerdos». Los resultados también tienen implicaciones importantes para nuestra comprensión de lo que sucede en algunas condiciones patológicas. En particular, indican que estudiar la propagación de las ondas lentas del sueño podría informar sobre el estado de las conexiones cerebrales y, por lo tanto, permitir identificar alteraciones funcionales o estructurales causadas por trastornos traumáticos o neurodegenerativos.
Además, este estudio demuestra que la pérdida de conexiones entre los dos hemisferios en la vida adulta no es suficiente, per se, para permitir la aparición del sueño unihemisférico en los humanos, un estado de comportamiento que está presente en otros animales, incluidos los delfines. Tal observación indica que otras características específicas que están ausentes en el cerebro humano son necesarias para que se manifieste este estado asimétrico particular. «La interrupción de la integridad del sueño es fundamental en la mayoría de las afecciones psiquiátricas y afecta a millones de personas en todo el mundo. Comprender los mecanismos reguladores básicos del cerebro es esencial para desarrollar estrategias terapéuticas innovadoras», agregó Pietro Pietrini, psiquiatra coautor del estudio y director de MoMiLab y la Escuela IMT en Lucca».
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Los científicos identifican el circuito cerebral responsable de construir recuerdos durante el sueño Más información: Giulia Avvenuti et al, La integridad del cuerpo calloso es esencial para la cruz -propagación hemisférica de las ondas lentas del sueño: un estudio de EEG de alta densidad en pacientes con cerebro dividido, The Journal of Neuroscience (2020). DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2571-19.2020 Información de la revista: Journal of Neuroscience
Proporcionado por IMT School for Advanced Studies Lucca Cita: Un nuevo estudio sobre pacientes raros con «cerebro dividido» arroja luz sobre las características del sueño humano (2020, 17 de junio) consultado el 31 de agosto de 2 022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-rare-brain-patients-feature-human.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.