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La interrupción del sueño afecta la memoria
Usando nuevas tecnologías para interrumpir la continuidad del sueño en ratones sin cambiar otras variables, los científicos han concluido que el sueño interrumpido afecta la memoria. Escribiendo en el primer número del 25 de julio de 2011 de la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, investigadores de la Universidad de Stanford en los Estados Unidos describen cómo utilizaron la optogenética para dirigirse a neuronas específicas y descubrieron que una cantidad mínima de sueño continuo es crucial para la consolidación de la memoria.
Las personas con ciertas afecciones neurológicas y psiquiátricas que afectan la continuidad del sueño sin afectar el sueño total o la calidad del sueño, a menudo tienen problemas de memoria. Estas condiciones incluyen apnea del sueño, donde la persona deja de respirar y puede experimentar cientos de "micro-excitaciones" por la noche y alcoholismo.
Aunque los científicos sospechan por un tiempo que la continuidad del sueño es importante para la memoria, no ha sido fácil de investigar, porque la tecnología que permite la manipulación de la continuidad del sueño sin afectar otras variables como la calidad y la duración total, no ha estado disponible hasta hace poco.
Incluso cuando intenta despertar a un roedor de laboratorio con un "manejo suave", puede elevar los niveles de estrés, lo que hace imposible medir si el resultado se debe a la interrupción del sueño o al estrés elevado.
El co-líder del estudio, el Dr. Luis de Lecea, profesor asociado de psiquiatría y ciencias de la conducta, que actualmente está investigando los circuitos neuronales subyacentes al estado de vigilia, explicó a la prensa:
"Los roedores son muy sensibles a los despertares físicos. Si despiertas a un animal, va a pasar un tiempo y experimentará estrés".
Entonces, el desafío fue crear una tecnología que genere circuitos cerebrales clave durante períodos muy cortos durante el sueño, sin afectar la intensidad y la duración y causar estrés.
Optogenética utiliza luz para controlar las células que han sido genéticamente diseñadas para responder a los pulsos de luz. Es un nuevo campo interdisciplinario que combina la óptica y la genética para manipular eventos únicos en células específicas del tejido vivo utilizando un tiempo de milisegundos para operar en escalas de tiempo similares a los procesos biológicos objetivo.
De Lecea describe el método como "una forma muy fina y muy sutil de fragmentación del sueño".
Él y sus colegas escriben en su periódico:
"Nos enfocamos optogenéticamente en neuronas de hipocretina / orexina, que desempeñan un papel clave en los procesos de activación. Usamos optogenética para activar estas neuronas a diferentes intervalos en ratones que se comportaban y pudimos fragmentar el sueño sin afectar su cantidad o intensidad general".
Las neuronas de hipoxincina / orexina son importantes para cambiar los circuitos cerebrales entre los estados de sueño y vigilia.
Después de someterse a la manipulación del sueño, los ratones tratados completaron una tarea donde encontraron dos objetos. Un objeto era nuevo para ellos y el otro era uno que habían conocido antes. Los roedores pasan más tiempo con un objeto nuevo que el que ya han encontrado.
Los ratones tratados tardaron tanto en explorar el objeto "familiar" como el nuevo objeto, mostrando que su memoria se había visto afectada. Sin embargo, los ratones de control que no se sometieron a la manipulación del sueño pasaron más tiempo explorando el nuevo objeto.
Después de experimentar con varias cantidades de interrupción del sueño, los investigadores concluyeron que "la memoria no se vio afectada si la duración promedio de los episodios de sueño se mantuvo entre el 62 y el 73% de lo normal".
El Dr. H. Craig Heller, codirector del estudio y profesor de biología en Stanford, dijo que los hallazgos "apuntan a una característica específica de la continuidad del sueño, que es crítica para la memoria".
Aunque los autores no establecieron cuánto sueño ininterrumpido necesitan los humanos para evitar el deterioro de la memoria, sugirieron que los problemas de memoria en personas que experimentan apnea y otros trastornos del sueño probablemente estén relacionados con la interrupción en la continuidad del sueño que estas condiciones causan.
El Dr. Asya Rolls, primer autor y erudito postdoctoral en Stanford, dijo que este estudio es "solo el primer paso para observar un aspecto del sueño". Con sus colegas, ahora planea estudiar otros mecanismos de sueño que afectan la memoria.
Los investigadores esperan que más estudios pronto utilizarán optogenética para investigar el sueño. En la actualidad, el método no puede utilizarse en humanos porque depende de la ingeniería genética para crear las células objetivo.
Los fondos del Instituto Nacional de Salud Mental, Klarman Family Foundation y el Departamento de Psiquiatría y Ciencias de la Conducta de Stanford ayudaron a pagar el estudio.
"La interrupción optogenética de la continuidad del sueño afecta la consolidación de la memoria".
Asya Rolls, Damien Colas, Antoine Adamantidis, Matt Carter, Tope Lanre-Amos, H. Craig Heller y Luis de Lecea.
PNAS, Publicado en línea antes de imprimir 25 de julio de 2011, doi: 10.1073 / pnas.1015633108
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Fuentes adicionales: Stanford School of Medicine, Optogenetics Resource Center.
Escrito por: Catharine Paddock, PhD
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