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La "brújula" del cerebro sigue funcionando durante el sueño
Estudios previos han encontrado que los cerebros de los mamíferos contienen una brújula interna que comprende células en la dirección de la cabeza cuyo patrón de actividad cambia cuando la cabeza apunta en una dirección particular. Ahora, un nuevo estudio de ratones muestra que estas células son igual de activas durante el sueño.
Una nueva investigación sugiere que el cerebro continúa trabajando en el sentido de orientación durante el sueño.
En el diario Neurociencia de la naturalezaLos investigadores del NYU Langone Medical Center en Nueva York, Nueva York, describen cómo encontraron que las células con dirección de la cabeza en ratones son tan activas eléctricamente durante el sueño profundo como cuando los animales están despiertos.
Otro hallazgo sorprendente fue que cuando los ratones movían sus cabezas durante el sueño, las neuronas en la dirección de la cabeza mostraban los mismos patrones de disparo que cuando recibían señales de visión y equilibrio en el estado de vigilia.
Los investigadores dicen que es como si la "brújula interna" en los cerebros de los animales siguiera codificando la dirección "virtual" de su mirada durante el sueño.
El equipo cree que el descubrimiento podría conducir a nuevos tratamientos para trastornos cerebrales y nerviosos como la enfermedad de Alzheimer, donde el sistema de navegación es uno de los primeros en deteriorarse.
El cerebro continúa trabajando en el sentido de orientación durante el sueño
Gyorgy Buzsaki, investigador principal y profesor de Biggs de Ciencias Neurales en NYU Langone y su Instituto de Neurociencias, dice:
"Hace tiempo que sabemos que el cerebro está trabajando durante el sueño. Pero ahora sabemos cómo funciona en uno de los sentidos aparentemente más simples: la orientación de la cabeza, o nuestro sentido de dónde miramos en cualquier espacio dado".
Explica que obtener un sentido de dirección es una parte esencial del sistema de navegación del cerebro y puede restablecer nuestra "brújula interna" y los mapas en un instante, algo que experimentamos, por ejemplo, cuando nos reorientamos después de salir del metro. .
Para su estudio, el profesor Buzsaki y sus colegas compararon la actividad de las neuronas de dirección de la cabeza en el núcleo tálmico antero-dorsal y las regiones de postsibiculum del cerebro de los ratones durante varios estados de vigilia y sueño.
Pasaron 2 años filmando los movimientos de la cabeza de los ratones y registrando la actividad de las neuronas en la dirección de la cabeza en las dos regiones cerebrales mientras dormían y mientras navegaban en diversos entornos.
Descubrieron que durante el sueño de movimiento ocular rápido (REM), la actividad de disparo de las neuronas en dirección de la cabeza en y entre las dos áreas cerebrales (el equivalente de la aguja de la brújula) se movía a la misma velocidad que durante la vigilia.
En los humanos, se sabe que el REM es una etapa del sueño cuando se produce un sueño intenso y durante el cual la actividad eléctrica es prácticamente indistinguible de cuando estamos despiertos.
Los investigadores también descubrieron que durante los períodos de sueño de onda lenta, a menudo conocido como sueño profundo, el movimiento de la actividad de disparo mostraba un aumento de 10 veces en la aceleración, como si los ratones giraran la cabeza 10 veces más rápido que cuando estaban despierto.
Brain 'explora y coordina activamente' incluso cuando está desconectado del entorno
El profesor Buzsaki dice que descubrir que las neuronas en la dirección de la cabeza coordinan su actividad durante el sueño sugiere que algo está sucediendo en el cerebro que sustituye a los cambios en la mirada del animal mientras navega mientras está despierto. El cerebro está explorando y coordinando activamente incluso cuando está desconectado del medio ambiente.
Él cree que los hallazgos confirman su opinión de que los cerebros de los mamíferos persiguen activamente los estímulos sensoriales, no están esperando pasivamente que los reciban. El sentido activo de direccionalidad de cabeza que observaron en los ratones mientras dormían es un buen ejemplo de esto.
El autor principal, el Dr. Adrien Peyrache, becario postdoctoral en el laboratorio de Buzsaki, dice:
"La actividad coordinada durante la mayoría del sueño probablemente represente una consolidación de lugares, eventos y momentos, una especie de sistema de respaldo de navegación en el cerebro, durante el cual el cerebro almacena un mapa en la memoria".
El equipo planea descubrir si ocurre una actividad neuronal similar durante comportamientos más complejos en otras partes del cerebro del ratón. También quieren saber si es posible controlar eléctricamente y predecir la dirección de la cabeza y la navegación.
El estudio fue financiado por subvenciones y becas de los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Nacional de Ciencias, el Programa de Ciencias Human Frontier y la Organización Europea de Biología Molecular.
En diciembre de 2014, Noticias médicas hoy también informó un estudio que mostró que nuestros cerebros tienen una señal de referencia que nos señala la dirección correcta y se actualiza continuamente a medida que avanzamos en nuestro entorno.
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