Cuidar el pulso de la consolidación de la memoria
Thalamus (rojo)WIKIMEDIA, BASES DE DATOS DE CIENCIAS DE LA VIDAEl sueño es esencial para la memoria. Cada vez hay más pruebas que respaldan la idea de que el cerebro nocturno reproduce, estabiliza, reorganiza y fortalece los recuerdos mientras el cuerpo está en reposo. Recientemente, una faceta particular de este proceso ha despertado el interés de un grupo creciente de neurocientíficos: los husos del sueño. Durante años, estos breves estallidos de actividad cerebral se han ignorado en gran medida. Ahora parece que examinar estos pulsos neuronales podría ayudar a los investigadores a comprender mejor, tal vez incluso a tratar, las deficiencias cognitivas.
Los husos del sueño son una característica definitoria de la etapa 2 del sueño sin movimientos oculares rápidos (NREM). Estas ráfagas eléctricas entre 10 y 16 Hz duran solo alrededor de un segundo y se sabe que ocurren en el cerebro humano miles de veces por noche. Generados por una delgada red de neuronas que envuelven el tálamo, los husos aparecen en varias regiones del cerebro y se cree que realizan varias funciones, incluida la de mantener el sueño…
Parece que también son una parte fundamental de el proceso por el cual el cerebro humano consolida los recuerdos durante el sueño.
Un recuerdo formado durante el día se almacena temporalmente en el hipocampo, antes de reproducirse espontáneamente durante la noche. La información sobre la memoria se distribuye e integra en el neocórtex a través de una orquesta de ondas lentas, husos y ondas rápidas del hipocampo. Los ejes, al parecer, podrían ser una fuerza guía que proporcione la plasticidad y la coordinación necesarias para esta delicada transferencia interregional de información.
Los ejes parecen desempeñar un papel central cuando los recuerdos durante el sueño están experimentando una transformación que podría ser necesaria para intégrelos en redes neocorticales de almacenamiento a largo plazo, dijo Jan Born, profesor de neurobiología del comportamiento de la Universidad de Tbingen, a The Scientist durante una conferencia dedicada a los husos del sueño celebrada en Budapest en mayo.
Por lo tanto, se esperaría que menos husos coincidieran con una falla en la consolidación de la memoria.
Las personas con esquizofrenia muestran problemas con el sueño y la consolidación de la memoria. En una revisión de psiquiatría biológica de 2015, los investigadores destacaron la escasez de husos en muchos pacientes esquizofrénicos. Creemos que el déficit de densidad del huso en la esquizofrenia afecta la consolidación de la memoria dependiente del sueño, escribió en un correo electrónico la coautora de la revisión, Dara Manoach, neuropsicóloga del Hospital General de Massachusetts.
Examinando la literatura, Manoach y sus colegas también encontró que este déficit está asociado con el riesgo genético de esquizofrenia; los investigadores propusieron que los husos podrían usarse como un biomarcador hereditario para indicar problemas relacionados con la consolidación de la memoria y otros problemas durante el sueño.
Parece un hallazgo sólido, dijo Michael Halassa, profesor asistente de psiquiatría en las Universidades de Nueva York. Langone Medical Center, que no participó en el trabajo. El déficit en los husos podría realmente reflejar un déficit mayor en la regulación general de la función talámica.
Mientras tanto, otro grupo del neurocientífico Gyrgy Buzski del Langone Medical Center encontró recientemente husos aberrantes que revelan fallas en los sistemas de consolidación de la memoria de personas con epilepsia.
El equipo de Buzski descubrió que las descargas epileptiformes interictales (IED), patrones cortos y anormales entre las convulsiones que normalmente se originan en el hipocampo, se estaban apropiando del sistema de consolidación de la memoria tanto en ratones como en humanos, engañando al cerebro para que dispare patrones aleatorios de electricidad. y creación de husillos. La descarga secuestra los tres pilares de la consolidación de la memoria, dijo Buzsaki en la conferencia de Budapest, refiriéndose al intercambio entre ondas lentas, husos y ondas. Los resultados del grupo se publicaron en Nature Medicine en abril.
Se cree que este despido sin sentido afecta los deterioros cognitivos que también dificultan a los pacientes epilépticos. La paradoja aquí es que, si bien los ejes se consideran algo bueno para la consolidación de la memoria, mostramos que los ejes activados por IED son malos, señaló Buzski en un correo electrónico de seguimiento.
[Esto] muestra el déficit mecánico subyacente disminución de la consolidación de la memoria en la epilepsia, Liza Genzel del Centro de Sistemas Cognitivos y Neurales de la Universidad de Edimburgo, que no participó en el estudio, escribió en un correo electrónico a The Scientist.
Algunos grupos han planteado la hipótesis de que impulsar los husos podría ser útil para mejorar el rendimiento de la memoria.
Usando estimulación de corriente alterna transcraneal (tACS), una estimulación eléctrica débil aplicada al cuero cabelludo, Flavio Frohlich de la Universidad de Carolina del Norte, Chapel Hill, y sus colegas crearon un sistema de retroalimentación en el que un huso detectado sería seguido por una estimulación artificial en el mismo rango de frecuencia, impulsando el siguiente huso.
Los resultados de este 16- estudio persona, publicado hoy (28 de julio) en Cur Rent Biology, encontró que el rendimiento de la memoria motora aumentó después de una noche de sueño con este tratamiento basado en tACS. Esto demostró un vínculo causal directo entre el patrón de actividad eléctrica de los husos del sueño y el proceso de consolidación de la memoria motora, dijo Frohlich.
Joel Voss, de la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern, que no participó en el estudio. , es escéptico. Si bien la cuestión de los husos del sueño y la consolidación de la memoria es muy importante, no puedo decir qué agrega este estudio porque los efectos de la estimulación fueron muy débiles, anotó en un correo electrónico a The Scientist
Obviamente, estos hallazgos deberán replicarse, pero tienen un gran potencial para comprender mejor el papel del sueño y la memoria e incluso podrían abrir nuevas vías para el diagnóstico y las terapias, dijo el neurólogo Kaspar Schindler de la Universidad de Berna, quien tampoco estaba involucrados en el estudio.
Si bien han sido históricamente poco estudiados, los husos del sueño se encuentran entre los primeros patrones reconocibles producidos por la corteza, señaló Buzski. Esto solo significa que vale la pena estudiarlos.
C. Lustenberger et al., La estimulación de corriente alterna transcraneal controlada por retroalimentación revela un papel funcional de los husos del sueño en la consolidación de la memoria motora, Current Biology, doi:10.1016/j.cub.2016.06.044, 2016.
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