Comportamiento persistente de una neurona entorrinal durante el sueño. (UCLA)

Los investigadores de la Universidad de California (UCLA) midieron por primera vez, durante el sueño, la actividad del cerebro relacionada con el aprendizaje, la memoria y descubrieron con sorpresa que esta región se comporta como si estuviera recordando algo.

Al estudiar tres regiones cerebrales conectadas, el neocórtex, el hipocampo y la corteza entorrinal, que corresponde a una parte intermedia que une al nuevo y viejo cerebro, se descubrió una actividad persistente en esta última área.

Esta área del cerebro se conoce por estar muy activa cuando la persona está en vigilia, o cuando una persona está prestando mucha atención para recordar algo como un número de teléfono o una dirección.

“La gran sorpresa es que este tipo de actividad persistente ocurre durante el sueño, casi todo el tiempo, explicó el Dr. Mayank R. Mehta, profesor de neurofísica en los departamentos de neurología, la neurobiología, como también en la física y la astronomía, de dicha Universidad.

"Estos resultados son totalmente nuevos y sorprendentes. De hecho, esta memoria de trabajo que se da como una actividad persistente se produjo en la corteza entorrinal, incluso bajo anestesia", agrega el neurofísico.

Para Mehta, el hallazgo es muy importante, pues los seres humanos pasan un tercio de su vida durmiendo y la falta de sueño demuestra tener efectos adversos en la salud y en la memoria. Una de las enfermedades relacionadas es el Alzheimer.

En estudios previos, se demostró que el neocórtex y el hipocampo, el viejo cerebro, hablan entre sí, explicó el neurofísico, sin embargo destacó que nadie había sido capaz de interpretar esta conversación. Se cree que esta juega “un papel importante en la consolidación de la memoria”.

"Cuando vayas a dormir, puede que la habitación esté oscura y tranquila, y aunque no hay información sensorial, el cerebro sigue siendo muy activo", dice Mehta. "Queríamos saber por qué estaba ocurriendo esto y qué partes del cerebro hablaban entre sí".

Para la investigación midieron en animales, las actividades de neuronas individuales de las tres regiones, durante varios días. Con los datos, los científicos explican que alcanzaron a descifrar en manera muy precisa las comunicaciones, incluso cuando las neuronas eran aparentemente tranquilas. Adicionalmente usaron un análisis matemático para descifrar las conversaciones.

El escenario que describe el Dr. Mehta y su equipo, es que durante el sueño, el neocórtex entra en una fase de onda lenta en un 90% del tiempo, y cada segundo fluctúa lentamente entre períodos activos e inactivos. En esos momentos la parte externa de la corteza entorrinal refleja e imita la actividad neocortical, mientras que la interna es totalmente diferente.

“Cuando el neocórtex se volvió inactivo, las neuronas (entorrinales internas) persistieron en su estado activo como si estuvieran recordando algo” con un fenómeno que denominaron “persistencia de la actividad espontánea”, señalaron los autores.

También se detectó que cuando las neuronas internas de la corteza entorrinal se volvieron persistentes, se activó también el hipocampo. Luego cuando el neocórtex, a su vez se volvió activo, el hipocampo se volvió más tranquilo.

"Durante el sueño, las tres partes del cerebro se comunican entre sí de una manera muy compleja", concluye Mehta.

"Las neuronas entorrinales mostraron una actividad persistente, comportándose como si estuvieran recordando algo, incluso bajo anestesia, cuando los animales no podían sentir ni oler ni oír nada”, destacó.

“Sorprendentemente, esta actividad persistente a veces se prolongó durante más de un minuto, una enorme escala de tiempo en la actividad cerebral, que generalmente cambia en una escala de una milésima de segundo", observó.

Para los descubridores de este fenómeno, la Teoría de consolidación de la memoria deberá ser analizada nuevamente.

En este aspecto encontraron que la corteza entorrinal es un nuevo jugador involucrado en este proceso y que está teniendo un enorme impacto, además de que está siendo impulsada por el neocórtex, y no por el hipocampo.

“Esto sugiere que lo que está sucediendo durante el sueño no está ocurriendo de la manera pensábamos que era. Hay más jugadores involucrados, por lo que el diálogo es mucho más complejo, y la dirección de la comunicación es lo contrario de lo que se pensaba", destaca el neurofísico.

Las implicaciones del estudio de la Universidad de California son muchas y muy amplias. Una de ellas se relaciona con el estudio de la enfermedad de Alzheimer, que está relacionada con problemas de sueño y se inicia precisamente en la corteza Entorrinal.

Junto al Doctor Mehta, trabajaron los Doctores Thomas Hahn y Berberich Sven, ambos de la Universidad de Heidelberg en Alemania y el Instituto Max Planck para la Investigación Médica, además de James McFarland, de la Universidad Brown y el Departamento de Física de UCLA.

El mismo equipo anunció que continuará con los estudios de la actividad cerebral y esta influye o no en el rendimiento y comportamiento.