¿Es el sueño el precio que pagamos por aprender?
Dos científicos del sueño de la Facultad de Medicina y Salud Pública de la Universidad de Wisconsin han presentado una hipótesis que desafía la teoría de que el sueño fortalece las conexiones cerebrales.
En cambio, la hipótesis de la homeostasis sináptica del sueño, SHY, dice que el sueño es importante porque debilita las conexiones entre las células cerebrales para ahorrar energía, evitar el estrés celular y mantener la capacidad de las neuronas para responder selectivamente a los estímulos.
"El sueño es el precio que el cerebro debe pagar por el aprendizaje y la memoria", dice el Dr. Giulio Tononi, del Centro para el Sueño y la Conciencia de la universidad.
“Cuando está despierto, el aprendizaje fortalece las conexiones sinápticas en todo el cerebro, aumentando la necesidad de energía y saturando el cerebro con nueva información. El sueño permite que el cerebro se reinicie, lo que ayuda a integrar el material recién aprendido con los recuerdos consolidados, para que el cerebro pueda comenzar de nuevo al día siguiente. "
¿Por qué tendría que reiniciarse el cerebro?
Suponga que pasa sus horas de vigilia aprendiendo una nueva habilidad, como andar en bicicleta. Los circuitos involucrados en el aprendizaje se fortalecerían enormemente, pero al día siguiente el cerebro deberá prestar atención al aprendizaje de una nueva tarea. Eso significa que esos circuitos de ciclismo tendrían que amortiguarse para que no interfieran con el aprendizaje del nuevo día, dice Tononi.
“El sueño ayuda al cerebro a renormalizar la fuerza sináptica basándose en una muestra integral de su conocimiento general del entorno, en lugar de estar sesgado por las entradas particulares de un día de vigilia en particular”, explica.
La razón por la que no olvidamos cómo andar en bicicleta después de una noche de sueño es porque esos circuitos activos están menos amortiguados que los que no participaron activamente en el aprendizaje, agrega.
Hay evidencia de que el sueño mejora características importantes de la memoria, incluida la adquisición, consolidación, extracción de esencia, integración y "olvido inteligente", lo que permite al cerebro deshacerse de la inevitable acumulación de detalles sin importancia, continúa.
Sin embargo, una creencia común es que el sueño ayuda a la memoria fortaleciendo aún más los circuitos neuronales durante el aprendizaje mientras está despierto.
Pero Tononi y su coautora, la Dra. Chiara Cirelli, creen que la consolidación e integración de los recuerdos, así como la restauración de la capacidad de aprender, provienen de la capacidad del sueño para disminuir la fuerza sináptica y mejorar la relación señal-ruido.
El laboratorio de Tononi y Cirelli estudia el sueño y la conciencia en animales, desde moscas de la fruta hasta humanos. Señalan que SHY tiene en cuenta la evidencia de estudios moleculares, electrofisiológicos y de comportamiento, así como de simulaciones por computadora. La "homeostasis sináptica" se refiere a la capacidad del cerebro para mantener un equilibrio en la fuerza de las conexiones dentro de sus células nerviosas, explican los investigadores.
En un artículo de revisión de la revista Neurona, los investigadores dicen que si bien hay evidencia para la hipótesis SHY, también apunta a problemas abiertos. Una pregunta es si el cerebro podría lograr la homeostasis sináptica mientras está despierto, si solo tiene algunos circuitos enganchados y el resto fuera de línea y restableciéndose.
Otras áreas de investigación futura incluyen la función específica del sueño REM, cuando ocurre la mayoría de los sueños, y el papel posiblemente crucial del sueño durante el desarrollo, un momento de aprendizaje intenso y remodelación masiva del cerebro.
Fuente: Universidad de Wisconsin-Madison
