El estudio ayuda a resolver el debate sobre las funciones del sueño REM y no REM en el aprendizaje visual
Esta es una captura de pantalla de un registro polisomnográfico (30 segundos) que representa el sueño con movimientos oculares rápidos. EEG resaltado por un cuadro rojo. Movimientos oculares resaltados por una línea roja. Crédito: MrSandman/ Wikipedia
¿Qué etapa del sueño es más importante para el aprendizaje: REM o no REM? ¿El sueño mejora el aprendizaje al mejorar las habilidades mientras las personas duermen o al consolidar esas habilidades en el cerebro para que sea menos probable que las olviden? ¿Estos procesos ocurren cada vez que alguien duerme, o solo después de haber aprendido algo nuevo?
La respuesta a estas preguntas, según un nuevo estudio sobre aprendizaje visual, es «todas las anteriores».
«Dormir es bueno para muchos procesos en el cuerpo y la mente, pero la controversia era cómo dormir es bueno», dijo la autora correspondiente Yuka Sasaki, profesora de ciencias cognitivas, lingüísticas y psicológicas (investigación) en la Universidad de Brown. «¿El sueño no REM y el sueño REM hacen contribuciones diferentes, o la etapa del sueño no importa? Creemos que tenemos una respuesta, porque mostramos claramente la diferencia en los roles del sueño no REM y el sueño REM en el aprendizaje de percepción visual. «
En el estudio, publicado en Nature Neuroscience el lunes 20 de julio, se entrenó a adultos jóvenes para identificar una letra y la orientación de un conjunto de líneas sobre un fondo texturizado en dos tareas diferentes: una antes de dormir y otra después de dormir. Entre las dos tareas, los investigadores analizaron las ondas cerebrales de los participantes mientras dormían y midieron simultáneamente las concentraciones de dos sustancias químicas diferentes en sus cerebros: un neurotransmisor excitador llamado glutamato y un neurotransmisor inhibidor llamado ácido gamma-aminobutírico. Por separado, los investigadores realizaron los mismos análisis en personas que no participaron en las tareas de aprendizaje visual.
Al medir la proporción de estos dos químicos en el cerebro, llamado equilibrio de excitación/inhibición (E/I), los científicos pueden recopilar pistas sobre el estado de un área particular del cerebro. A veces, como cuando un área del cerebro tiene un alto equilibrio E/I, las neuronas forman activamente nuevas conexiones, lo que significa que el área del cerebro tiene un alto grado de plasticidad.
Por el contrario, cuando un área del cerebro tiene bajo balance E/I, se dice que está en un estado de estabilización. Durante la estabilización, las conexiones neuronales menos importantes se eliminan, lo que aumenta la eficiencia y la resistencia de las conexiones que quedan. Tanto la plasticidad como la estabilización son parte integral del proceso de aprendizaje: la plasticidad generalmente se traduce en ganancias de rendimiento, y la estabilización evita que el aprendizaje nuevo se sobrescriba o interfiera con el aprendizaje futuro.
Este nuevo estudio encontró que la plasticidad y la estabilización ocurren durante diferentes etapas del sueño.
Durante el sueño no REM (NREM), las áreas visuales de los cerebros de los participantes exhibieron un equilibrio E/I que sugiere una mayor plasticidad. El patrón se encontró incluso entre los participantes que no participaron en las tareas de aprendizaje visual, lo que significa que ocurre incluso en ausencia de aprendizaje.
Sin embargo, la etapa REM parece ser necesaria para que las personas cosechen el beneficios de la mayor plasticidad que exhiben durante el sueño NREM. Durante el sueño REM, las concentraciones químicas en los cerebros de los participantes indicaron que sus áreas visuales se estabilizaron. (Este proceso ocurrió solo en los participantes que participaron en las tareas de aprendizaje visual, lo que sugiere que, en contraste con la plasticidad, la estabilización durante el sueño ocurre solo en presencia de aprendizaje).
Participantes que solo se sometieron al sueño NREM no mostró ninguna mejora en el rendimiento, probablemente porque la nueva tarea posterior al sueño interfería con su aprendizaje de la tarea previa al sueño. Por el contrario, aquellos que se sometieron tanto al sueño NREM como al REM exhibieron mejoras significativas en el rendimiento tanto para la tarea anterior como posterior al sueño.
«Espero que esto ayude a las personas a darse cuenta de que tanto el sueño no REM como el sueño REM son importante para el aprendizaje», dijo Sasaki. «Cuando las personas duermen por la noche, hay muchos ciclos de sueño. El sueño REM aparece al menos tres, cuatro, cinco veces, y especialmente en la última parte de la noche. Queremos tener mucho sueño REM para ayudarnos a recordar más sólidamente, así que no deberíamos acortar nuestro sueño».
En el futuro, a Sasaki y sus colegas les gustaría ver si sus hallazgos pueden generalizarse a otros tipos de aprendizaje. También les gustaría combinar esta investigación con su investigación anterior sobre el aprendizaje de percepción visual y la recompensa.
«Anteriormente, demostramos que la recompensa mejora el aprendizaje visual a través del sueño, por lo que nos gustaría entender cómo funciona, » ella dijo. «Es ambicioso, pero tal vez podríamos expandir esta investigación a otros tipos de aprendizaje para poder recordar mejor y desarrollar un mejor aprendizaje motor, mejores habilidades visuales y una mejor creatividad».
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La recompensa mejora el aprendizaje perceptivo visual pero solo después de que las personas duermen Más información: Tamaki, M., Wang, Z., Barnes-Diana, T. et al. Contribuciones complementarias del sueño no REM y REM al aprendizaje visual, Nature Neuroscience (2020). DOI: 10.1038/s41593-020-0666-y Información de la revista: Nature Neuroscience
Proporcionado por la Universidad de Brown Cita: El estudio ayuda a resolver el debate sobre las funciones de REM y sueño no REM en el aprendizaje visual (20 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-debate-roles-rem-non-rem-visual.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.