Examinando el papel del sueño en la memoria y el aprendizaje

FOTOGRAFÍA DE STOCK, GRIVINASleep es conocido por ayudar a la memoria y el aprendizaje. Por ejemplo, las personas que aprenden algo, duermen sobre ello y son evaluados sobre el material después de que se despiertan tienden a desempeñarse mejor que aquellos que permanecen despiertos en el ínterin.

Dentro de ese fenómeno general, sin embargo, hay&rsquo ;mucha variación inexplicable. La investigadora del sueño de la Universidad de California, Riverside, Sara Mednick, se preguntó «qué más podría estar pasando durante ese período de sueño que ayude a las personas a recordar». le dijo a The Scientist. Resulta que la actividad del sistema nervioso autónomo (ANS) explica una gran parte de esta variación, según muestran Mednick y sus colegas en un artículo publicado hoy (13 de junio) en PNAS. Los investigadores midieron no solo la actividad eléctrica del cerebro durante el sueño, sino también la del corazón, proporcionando un indicador de la actividad del SNA. Descubrieron que la variación latido a latido en la frecuencia cardíaca representaba gran parte de…

Existe una buena posibilidad de que esta medida adicional [la variabilidad de la frecuencia cardíaca] pueda ayudar a explicar los hallazgos discrepantes en la Rebecca Spencer, de la Universidad de Massachusetts, Amherst, que no participó en el trabajo, escribió en un correo electrónico la investigadora de literatura sobre consolidación de la memoria dependiente del sueño, el sueño y la cognición. Tal vez nos enfocamos demasiado en la fisiología del sueño desde el SNC [sistema nervioso central] e ignoramos un papel importante del SNA.

Los autores se suman a un grupo existente de literatura que muestra que el sueño es consecuente para la memoria al examinar no solo lo que hace el cerebro durante el sueño sino también lo que hace el cuerpo, dijo a The Scientist el investigador del sueño de la Universidad de Brown, Jared Saletin, quien tampoco participó en el trabajo.

El grupo de Mednicks había descubierto previamente que el descanso mejoraba el rendimiento de una persona en un indicador de creatividad llamado Remote Associates Test (RAT), en el que a las personas se les dan tres palabras (como galletas, dieciséis y corazón) y se le pidió que proporcionara una cuarta palabra que se relacione con las tres (dulce). Los participantes del estudio a los que se les administró tanto el RAT como una prueba de analogías tomaron una siesta de 90 minutos o permanecieron despiertos antes de volver a tomar el RAT. En esa segunda RAT, algunas de las preguntas eran completamente nuevas, mientras que otras eran repeticiones de la primera evaluación. Otras preguntas aún eran nuevas, pero acompañadas de respuestas a preguntas de la prueba de analogía (preguntas preparadas). Los participantes que dormían y los que no dormían mostraron la misma mejora en las preguntas repetidas. Solo los participantes de la siesta que ingresaron al sueño de movimiento ocular rápido (REM) mostraron un mejor desempeño en las preguntas preparadas. En las preguntas novedosas, ningún grupo mejoró en absoluto, señaló la coautora del estudio Lauren Whitehurst de UC Riverside.

Otros grupos que examinaron modelos animales y humanos encontraron una asociación entre la actividad de la rama parasimpática del sistema nervioso autónomo sistema y memoria. Por separado, los investigadores han identificado una asociación entre el aumento de la variabilidad de la frecuencia cardíaca y la mejora de la función cognitiva en los participantes del estudio despiertos. El aumento de la variabilidad de la frecuencia cardíaca indica un corazón relajado y una excitación reducida del SNA, explicó Saletin. Una menor variabilidad significa que el corazón básicamente está trabajando más: está más estresado, está siendo presionado con más fuerza, agregó.

Conectando estos dos hallazgos, Mednick y sus colegas consideraron que la variabilidad de la frecuencia cardíaca de alta frecuencia es un sustituto. para la actividad parasimpática del SNA. Los investigadores buscaron probar si la variabilidad de la frecuencia cardíaca podría estar relacionada con la consolidación de la memoria durante el sueño.

Para el presente estudio, los investigadores repitieron sus experimentos basados en RAT, excepto que esta vez, además de monitorear los cerebros. actividad eléctrica con un electroencefalograma, también midieron la actividad cardíaca con un electrocardiograma. Luego, el equipo comparó el rendimiento entre los que dormían y los que no dormían. El equipo de Mednicks descubrió que los que dormían se desempeñaron mejor que los que no dormían en las preguntas preparadas. Los dos grupos no difirieron significativamente en su desempeño en preguntas repetidas o nuevas.

Además, dentro de un subgrupo de personas que dormían siestas, los investigadores usaron análisis de regresión para correlacionar, primero, solo las variables del sueño, luego las variables del sueño más el corazón. tasa de variabilidad con mejora del rendimiento en la segunda RAT. En particular, la variabilidad de la frecuencia cardíaca durante el sueño explicó gran parte de la variación en la mejora del rendimiento posterior a la siesta en las tareas de creatividad: mientras que las variables del sueño por sí solas representaron el 46 % de la variación en la mejora del rendimiento en las preguntas preparadas, las variables del sueño más la variabilidad de la frecuencia cardíaca explicaron para el 73 por ciento de la varianza. La inclusión de la variabilidad de la frecuencia cardíaca aumentó la varianza explicada para las preguntas RAT repetidas del 26 % al 58 %.

Por el momento, este es principalmente un estudio correlativo que no infiere relaciones causales, Anita Lthi, especialista en sueño y investigador de la memoria en la Universidad Suiza de Lausana que no participó en el trabajo, le dijo a The Scientist en un correo electrónico.

Lthi notó una limitación del trabajo. El estudio se centra en una tarea que involucra no solo aspectos mnemotécnicos sino también creativos. Sería interesante observar el papel de la variabilidad de la frecuencia cardíaca durante las tareas de memoria declarativa más simples, anotó. Las tareas más complejas que se usan aquí también requerirían que los sujetos sean evaluados en términos de parámetros relacionados con su inteligencia y motivación.

El equipo de Mednick planea intentar bloquear o mejorar la actividad del sistema nervioso parasimpático durante el sueño para evaluar los efectos. de estos tratamientos sobre la memoria.

L. Whitehurst et al., La actividad autonómica durante el sueño predice la consolidación de la memoria en humanos, PNAS, doi:10.1073/pnas.1518202113, 2016.

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