El sueño REM puede ser fundamental para la formación de la memoria en cerebros jóvenes

El movimiento ocular rápido o el sueño REM convierte activamente las experiencias de vigilia en recuerdos y habilidades duraderas en los cerebros jóvenes, según una nueva investigación.

Los investigadores de la Universidad Estatal de Washington dicen que el hallazgo amplía la comprensión de las necesidades de sueño de los niños y cuestiona el uso cada vez mayor de medicamentos que alteran el REM, como estimulantes y antidepresivos.

El estudio financiado por los Institutos Nacionales de Salud aparece en la revista Avances científicos.

El profesor de ciencias médicas, el Dr. Marcos Frank, de la Universidad Estatal de Washington, dijo que los científicos sabían que los animales bebés pasan gran parte de su vida temprana en el sueño REM, pero se entendía poco sobre los aspectos prácticos de la capacidad de REM para cambiar o recombinar recuerdos.

Al proporcionar nuevos conocimientos, Frank y sus colegas documentaron los efectos del sueño en el desarrollo de la visión en animales jóvenes. Los investigadores encontraron que los circuitos cerebrales cambian en la corteza visual a medida que los animales exploran el mundo que los rodea, pero que se requiere el sueño REM para que esos cambios se "mantengan".

Los científicos demostraron que los cambios están bloqueados por ERK, una enzima que se activa solo durante el sueño REM.

"El sueño REM actúa como el desarrollador químico en la fotografía antigua para hacer que los rastros de la experiencia sean más permanentes y enfocados en el cerebro", dijo Frank.

“La experiencia es frágil”, dijo. "Estos rastros tienden a desaparecer sin el sueño REM y el cerebro básicamente olvida lo que vio".

Frank dijo que los cerebros jóvenes, incluidos los de los niños humanos, atraviesan períodos críticos de plasticidad o remodelación, cuando se desarrollan la visión, el habla, el lenguaje, las habilidades motoras, las habilidades sociales y otras funciones cognitivas superiores.

El estudio sugiere que durante estos períodos, el sueño REM ayuda a los cerebros en crecimiento a ajustar la fuerza o el número de sus conexiones neuronales para que coincida con la información que reciben de su entorno, dijo.

Las nuevas revelaciones tienen antecedentes históricos.

En la década de 1960, Frank dijo que los cirujanos notaron que el retraso en la extracción de las cataratas congénitas en los niños provocaba problemas graves como visión doble y la incapacidad para alinear los ojos.

“La corteza visual es muy sensible a la información que está recibiendo y existen períodos críticos para su desarrollo”, dijo. "Si la visión se bloquea en estas etapas, entonces surgen problemas".

Los investigadores utilizaron un modelo basado en ese hallazgo para determinar los efectos específicos del sueño REM en el desarrollo de la visión. A los animales se les colocó un parche sobre un ojo y se controló su actividad cerebral tanto mientras estaban despiertos como durante el sueño.

Mientras estaban en el sueño REM, los animales se despertaban de forma intermitente golpeando suavemente sus recintos. Los controles se despertaron durante el sueño no REM.

Los análisis mostraron que la visión normal no se desarrolló en animales que experimentaron un déficit de sueño REM.

"Sin el sueño REM, no se produjeron cambios plásticos permanentes en la corteza visual y la enzima ERK no se activó", dijo Frank.

Anteriormente, los investigadores habían determinado que ERK funciona convirtiendo genes neuronales en proteínas, que solidifican los cambios cerebrales.

Frank se sorprendió al descubrir también patrones de actividad cerebral que se producían en el sueño REM que eran similares a los observados cuando los animales estaban despiertos.

"Es como si las neuronas estuvieran soñando con su experiencia de vigilia", dijo.

"Esta es la primera vez que se ha informado que estos eventos similares ocurren en el cerebro en desarrollo durante el sueño REM", dijo Frank. "Hasta ahora, no ha habido pruebas sólidas que demuestren que la experiencia de vigilia reaparece durante el sueño REM".

Dijo que el sueño REM puede ser importante para el desarrollo de otras partes del cerebro más allá de la corteza visual y sus efectos pueden continuar durante toda la vida.

El estudio "tiene grandes implicaciones para nuestra comprensión del sueño en los niños", dijo Frank.

“Se está acumulando una gran cantidad de datos que dicen que la cantidad de horas que duerme un niño afecta su capacidad para desempeñarse bien en la escuela”, dijo. “Este estudio ayuda a explicar por qué esto podría ser así y por qué debemos tener cuidado al restringir el sueño de nuestros hijos.

"Sabemos que hay diferentes momentos en el desarrollo de un niño en los que aumentan las necesidades de sueño; son muy altas en los bebés, pero también en los adolescentes, cuando sus cerebros están cambiando rápidamente", dijo.

“Además, cada vez es más común que los pediatras administren compuestos que afectan la actividad cerebral en una etapa temprana de la vida, no solo Ritalin para el trastorno por déficit de atención, sino también antidepresivos y otros medicamentos”, dijo Frank.

“El hecho es que tenemos muy pocos datos de investigación preclínica que nos digan qué están haciendo estos medicamentos para desarrollar cerebros tanto a corto como a largo plazo”, dijo.

“Casi todos estos compuestos pueden potencialmente suprimir el sueño y el sueño REM en particular. El sueño REM es muy frágil; las drogas pueden inhibirlo muy fácilmente ”, dijo.

Fuente: Universidad Estatal de Washington