La resonancia magnética ayuda a desentrañar los misterios del sueño
Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público
El estado de conciencia cambia significativamente durante las etapas del sueño profundo, tal como lo hace en coma o bajo anestesia general. Los científicos han creído durante mucho tiempo, pero no podían estar seguros, que la actividad cerebral disminuye durante el sueño. La mayor parte de la investigación sobre el sueño se realiza mediante electroencefalografía (EEG), un método que consiste en medir la actividad cerebral a través de electrodos colocados a lo largo del cuero cabelludo del paciente. Sin embargo, Anjali Tarun, asistente de doctorado en el Laboratorio de Procesamiento de Imágenes Médicas de la EPFL dentro de la Escuela de Ingeniería, investigó la actividad cerebral durante el sueño utilizando imágenes de resonancia magnética.
Dimitri Van De Ville, director del laboratorio, dice: «Las resonancias magnéticas miden la actividad neuronal al detectar la respuesta hemodinámica de las estructuras en todo el cerebro, lo que proporciona información importante además de los EEG». Durante estos experimentos, Tarun se basó en EEG para identificar cuándo los participantes del estudio se habían quedado dormidos y señalar las diferentes etapas del sueño. Luego, examinó las imágenes de resonancia magnética para generar mapas espaciales de la actividad neuronal y determinar diferentes estados cerebrales.
Datos difíciles de obtener
El único inconveniente fue que no fue fácil realizar análisis cerebrales. Resonancias magnéticas de los participantes mientras dormían. Las máquinas son ruidosas, lo que dificulta que los participantes alcancen un estado de sueño profundo. Pero al trabajar con la Prof. Sophie Schwartz en la Universidad de Ginebra y el Prof. Nikolai Axmacher en Ruhr-Universitt Bochum, Tarun pudo aprovechar los datos simultáneos de MRI y EEG de unas 30 personas. Los datos de actividad cerebral se registraron durante un período de casi dos horas mientras los participantes dormían en una máquina de resonancia magnética. «Dos horas es un tiempo relativamente largo, lo que significa que pudimos obtener un conjunto de datos raros y confiables», dice Tarun. «Las resonancias magnéticas realizadas mientras un paciente está realizando una tarea cognitiva suelen durar entre 10 y 30 minutos».
Actividad cerebral durante el sueño
Después de comprobar, analizar y comparar todos los datos, ¿qué Tarun encontró fue sorprendente. «Calculamos exactamente cuántas veces las redes formadas por diferentes partes del cerebro se activaron durante cada etapa del sueño», dice ella. «Descubrimos que durante las etapas ligeras del sueño, es decir, entre cuando te quedas dormido y cuando entras en un estado de sueño profundo en general, la actividad cerebral disminuye. Pero la comunicación entre las diferentes partes del cerebro se vuelve mucho más dinámica. Creemos que eso se debe a la inestabilidad de los estados cerebrales durante esta fase».
Van De Ville agrega: «Lo que realmente nos sorprendió en todo esto fue la paradoja resultante. Durante la fase de transición del sueño ligero al profundo, la actividad cerebral local aumentó y la interacción mutua disminuyó. Esto indica la incapacidad del cerebro redes para sincronizar».
El papel de las redes predeterminadas y el cerebelo
La conciencia generalmente se asocia con redes neuronales que pueden estar vinculadas a nuestros procesos de introspección, memoria episódica y pensamiento espontáneo. . «Vimos que la red entre las regiones anterior y posterior se rompió, y esto se hizo cada vez más pronunciado con el aumento de la profundidad del sueño», dice Van De Ville. «También se observó una falla similar en las redes neuronales en el cerebelo, que generalmente se asocia con el control motor».
Por ahora, los científicos no saben exactamente por qué sucede esto. Pero sus hallazgos son un primer paso hacia una mejor comprensión de los estados de conciencia durante el sueño. «Nuestros hallazgos muestran que la conciencia es el resultado de interacciones entre diferentes regiones del cerebro, y no de una actividad cerebral localizada», dice Tarun. «Al estudiar cómo se altera nuestro estado de conciencia durante las diferentes etapas del sueño, y lo que eso significa en términos de actividad de la red cerebral, podemos comprender mejor y dar cuenta de la amplia gama de funciones cerebrales que nos caracterizan como seres humanos».
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La red cerebral que genera cambios en la conciencia Más información: Anjali Tarun et al, Las etapas del sueño NREM alteran específicamente la integración dinámica de redes cerebrales a gran escala, iScience (2020). DOI: 10.1016/j.isci.2020.101923 Información de la revista: iScience
Proporcionado por Ecole Polytechnique Federale de Lausanne Cita: La resonancia magnética ayuda a desentrañar los misterios del sueño (2021, 22 de enero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-01-mri-unravel-mysteries.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.