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por Virginie Sterpenich
14 Julio
2021
del Sitio Web
UniversityOfGeneva
traducci�n de
SOTT
14 Julio
2021
del
Sitio Web
SOTT
Versi�n original en ingles
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� UNIGE, Virginie Sterpenich
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Gracias a un sistema �nico que descodifica la actividad cerebral
durante el sue�o, un equipo de la Universidad de Ginebra (UNIGE) est� descifrando los
mecanismos neuronales de la consolidaci�n de la memoria.
Durante el sue�o profundo, el cerebro reproduce los acontecimientos
importantes del d�a anterior. Reactiva espont�neamente los recuerdos
asociados a la recompensa.
Dormimos una media de un tercio de nuestro tiempo.
�Pero qu� hace el
cerebro durante esas largas horas?
Utilizando un m�todo de
inteligencia artificial capaz de descodificar la actividad cerebral
durante el sue�o, cient�ficos de la UNIGE,
en Suiza, han podido vislumbrar en qu� pensamos cuando estamos
dormidos.
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Combinando la
resonancia magn�tica funcional (IRMf) y la
electroencefalograf�a (EEG), el equipo ginebrino aporta pruebas
sin precedentes de que el trabajo de clasificaci�n de los miles de
datos procesados durante el d�a tiene lugar durante el
sue�o
profundo.
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En efecto, en ese
momento, el cerebro, que ya no recibe est�mulos externos, puede
evaluar todos esos recuerdos para retener s�lo los m�s �tiles.
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Para ello, establece un
di�logo interno entre sus diferentes regiones. Adem�s, asociar una
recompensa a una informaci�n concreta incita al cerebro a
memorizarla a largo plazo.
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Estos resultados (Reward
Biases Spontaneous Neural Reactivation during Sleep), que se
publican en la revista Nature Communications, abren por
primera vez una ventana a la mente humana durante el sue�o.
A falta de herramientas capaces de traducir la actividad cerebral,
el contenido de nuestros pensamientos mientras dormimos sigue siendo
inaccesible.
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Sin embargo, sabemos que
el sue�o desempe�a un papel importante en la consolidaci�n de la
memoria y la gesti�n emocional: cuando dormimos, nuestro cerebro
reactiva el rastro de memoria construido durante el d�a y nos ayuda
a regular nuestras emociones.
"Para averiguar qu�
regiones cerebrales se activan durante el sue�o y descifrar c�mo
estas regiones nos permiten consolidar nuestra memoria,
desarrollamos un decodificador capaz de descifrar la actividad
del cerebro en el sue�o profundo y a qu� corresponde", explica
Virginie Sterpenich, investigadora del laboratorio de la
profesora Sophie Schwartz en el Departamento de
Neurociencias B�sicas de la Facultad de Medicina de la UNIGE, e
investigadora principal de este estudio.
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"En particular,
quer�amos ver hasta qu� punto las emociones positivas desempe�an
un papel en este proceso".
Durante el sue�o
profundo,
el hipocampo - una estructura del l�bulo temporal que
almacena huellas temporales de acontecimientos recientes - devuelve
a la corteza cerebral la informaci�n que ha almacenado durante el
d�a.
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Se establece un di�logo
que permite consolidar la memoria al reproducir los acontecimientos
del d�a y, por tanto, reforzar el v�nculo entre las neuronas.
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Combinando
im�genes por resonancia magn�tica (IRM), la electroencefalograf�a y
la inteligencia artificial
Para llevar a cabo su experimento, los cient�ficos colocaron a
voluntarios en
una IRM a primera hora de la tarde y les hicieron
jugar a dos videojuegos:
Se eligieron estos juegos
porque activan regiones cerebrales muy diferentes y, por tanto, son
m�s f�ciles de distinguir en las im�genes de la resonancia magn�tica
IRM.
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Adem�s, los juegos se
ama�aron sin que los voluntarios lo supieran para que s�lo se
pudiera ganar uno de los dos juegos (la mitad de los voluntarios
ganaron uno y la otra mitad el segundo), para que el cerebro
asociara el juego ganado con una emoci�n positiva.
A continuaci�n, los voluntarios durmieron en la resonancia magn�tica
IRM durante una o dos horas - la duraci�n de un ciclo de sue�o - y se
volvi� a registrar su actividad cerebral.
"Combinamos el EEG
(Electroencefalograf�a), que mide los estados de sue�o, y la
resonancia magn�tica funcional, que toma una imagen de la
actividad cerebral cada dos segundos, y luego utilizamos un
'decodificador neuronal' para determinar si la actividad
cerebral observada durante el periodo de juego reaparec�a
espont�neamente durante el sue�o", explica Sophie Schwartz.
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Incluso cuando
est�s dormido, al cerebro le gustan las recompensas
Al comparar las resonancias magn�ticas IRM de las fases de vigilia y
de sue�o, los cient�ficos observaron que, durante el sue�o profundo,
los patrones de activaci�n cerebral eran muy similares a los
registrados durante la fase de juego.
"Y, muy claramente,
el cerebro reviv�a la partida ganada y no la perdida al
reactivar las regiones utilizadas durante la vigilia.
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En cuanto
se duerme, la actividad cerebral cambia.
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Poco a poco, nuestros
voluntarios empezaron a 'pensar' de nuevo en ambos juegos, y
luego casi exclusivamente en el juego que ganaron cuando
entraron en el sue�o profundo", dice Virginie Sterpenich.
Dos d�as despu�s, los
voluntarios realizaron una prueba de memoria:
reconocer todas las
caras del juego, por un lado, y encontrar el punto de partida del
laberinto, por otro...
Tambi�n en este caso,
cuanto m�s se activaban las regiones cerebrales relacionadas con el
juego durante el sue�o, mejores eran los resultados de la memoria.
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As�, la memoria asociada
a la recompensa es mayor cuando se reactiva espont�neamente durante
el sue�o.
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Con este trabajo, el
equipo de Ginebra abre una nueva perspectiva en el estudio del
cerebro cuando dormimos y el incre�ble trabajo que realiza cada
noche.
Esta investigaci�n (Reward
Biases Spontaneous Neural Reactivation during Sleep) fue
publicada en Nature Communications.
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