¿Cómo la falta de sueño perjudica la formación de la memoria? Estudio arroja luz

Se sabe que el sueño desempeña un papel clave en el aprendizaje y la formación de la memoria, pero ¿qué ocurre con estas importantes funciones cerebrales cuando no dormimos lo suficiente? Investigadores de la Universidad de Michigan brindan algunas respuestas con su nuevo estudio.
Los investigadores sugieren que la falta de sueño interrumpe el ritmo de activación neuronal en un área específica del hipocampo, lo que podría interferir con la formación de la memoria.

El estudio encontró que la falta de sueño interfiere con el ritmo de activación neuronal en una región del hipocampo llamada CA1. El hipocampo es la estructura del cerebro responsable de la formación de recuerdos a largo plazo.

La líder del estudio, Nicolette Ognjanovski, del Departamento de Biología Molecular, Celular y del Desarrollo de Michigan, y sus colegas descubrieron que alterar el ritmo de las descargas neuronales u oscilaciones en el CA1 de los ratones interfería con la formación de la memoria.

Ognjanovski y sus colegas dicen que sus hallazgos, publicados recientemente en la revista Comunicaciones naturales - arrojar más luz sobre el papel que desempeña el sueño en la memoria.

Las pautas actuales recomiendan que los adultos procuren dormir de 7 a 9 horas cada noche para una salud óptima. De acuerdo con la American Sleep Association, sin embargo, alrededor del 35 por ciento de los adultos en los Estados Unidos informan tener menos de 7 horas de sueño por noche.

Los estudios han demostrado que el sueño es importante para la consolidación de la memoria, es decir, la capacidad del cerebro para convertir los recuerdos a corto plazo en recuerdos a largo plazo. Con esto en mente, no es sorprendente que la falta de sueño impida la formación de memoria.

Investigaciones previas han asociado la privación del sueño con la función del hipocampo deteriorada. Sin embargo, Ognjanovski y su equipo observan que precisamente qué área del hipocampo se ve afectada por la falta de sueño no está claro.

Para descubrirlo, el equipo realizó una serie de experimentos en ratones, comenzando con una tarea de aprendizaje.

Actividad cerebral rítmica más fuerte en ratones bien descansados ??después de aprender

Primero, los investigadores sacaron ratones de su hogar y los colocaron en un nuevo entorno. Después de que los roedores exploraron su nuevo entorno por un tiempo, los investigadores les aplicaron un leve golpe en el pie. Los ratones fueron devueltos a su entorno original para descansar.

Al evaluar la actividad del hipocampo de los ratones, los investigadores encontraron que los roedores que tenían suficiente sueño después de la tarea de aprendizaje demostraron oscilaciones más fuertes relacionadas con el sueño en la región CA1 del hipocampo, en comparación con los ratones privados de sueño.

A continuación, los investigadores se propusieron determinar si la interrupción de estas oscilaciones relacionadas con el sueño podría afectar la memoria. Para hacerlo, el equipo le dio a un nuevo grupo de ratones un medicamento que evitó que un pequeño grupo de neuronas en el CA1 expresara la proteína parvalbúmina. Este es un proceso que los estudios han demostrado que ocurre con la privación del sueño.

Luego, los roedores completaron la misma tarea de aprendizaje que el grupo anterior de ratones, y se midió la actividad del hipocampo antes y después de la tarea.

Los investigadores encontraron que el bloqueo de la actividad de las neuronas que expresan parvalbúmina en el CA1 de los ratones interfiere con el disparo rítmico de las neuronas circundantes.

Además, cuando estos ratones fueron devueltos al entorno en el que recibieron el impacto en el pie, todos los recuerdos de este entorno parecían haber sido eliminados.

"Si devuelves el mouse a la misma estructura un día o incluso un par [de] meses más tarde, tendrán esta respuesta de miedo muy estereotipada, que es que se congelan", explica Sara Aton, autora principal del estudio y profesora asistente en el Departamento de Biología Molecular, Celular y del Desarrollo en Michigan.

"Pero si duermes-privas a un animal durante unas horas después de ese emparejamiento de choque de contexto, el ratón no lo recordará al día siguiente", agrega.

'Las memorias no se almacenan en celdas individuales'

Según los investigadores, sus hallazgos desafían la comprensión actual de cómo se forman los recuerdos.

"La actividad oscilatoria dominante, que es tan crítica para el aprendizaje, está controlada por un número muy pequeño de la población celular total en el hipocampo", dice Ognjanovski.

"Esto cambia la narrativa de lo que entendemos sobre cómo funcionan las redes. Las oscilaciones que controlan las células de parvalbumin están vinculadas a los cambios de la red global o la estabilidad. Las memorias no se almacenan en células individuales, sino que se distribuyen a través de la red".

Además, el equipo cree que los resultados resaltan la importancia del sueño para el aprendizaje y la formación de la memoria, y arrojan luz sobre cómo la privación del sueño podría obstaculizar este proceso crítico.

"Parece que esta población de neuronas que está generando ritmos en el cerebro durante el sueño proporciona algo de contenido informativo para reforzar los recuerdos. El ritmo en sí mismo parece ser la parte más crítica, y posiblemente el motivo por el que necesitas dormir para formar estos recuerdos."

Sara Aton

El equipo ahora planea investigar si la simulación de los efectos del sueño en la región CA1 mediante la restauración de las oscilaciones ayuda a la formación de memoria en ratones privados de sueño.

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