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El sueño fortalece la memoria después de aprender

Un nuevo estudio proporciona evidencia física importante para respaldar la idea de que el sueño ayuda a consolidar y fortalecer los recuerdos nuevos. Publicado en la revista Ciencia, el estudio muestra que dormir después del aprendizaje causa cambios estructurales muy específicos en el cerebro, a saber, el crecimiento de las conexiones entre las células cerebrales que les ayudan a pasar información entre ellos.

El investigador principal Wen-Biao Gan, profesor de neurociencia y fisiología en NYU Langone Medical Center en Nueva York, NY, dice que si bien sabemos desde hace algún tiempo que dormir es importante para el aprendizaje y la memoria, el mecanismo subyacente no ha sido claro.

"Aquí hemos demostrado cómo el sueño ayuda a las neuronas a formar conexiones muy específicas en las ramas dendríticas que pueden facilitar la memoria a largo plazo", explica, "también mostramos cómo los diferentes tipos de aprendizaje forman sinapsis en diferentes ramas de las mismas neuronas, lo que sugiere que el aprendizaje causa cambios estructurales muy específicos en el cerebro ".

En experimentos con ratones, él y su equipo demuestran por primera vez que el aprendizaje y el sueño causan cambios físicos en la corteza motora, una región del cerebro involucrada con movimientos voluntarios.

Si bien podemos parecer tranquilos mientras dormimos, nuestras células no lo están. Las células cerebrales que estaban activas adquiriendo nueva información durante las horas de vigilia, se reactivan durante el sueño profundo o el sueño de onda lenta, una fase en la que las ondas cerebrales disminuyen la velocidad, el movimiento ocular rápido y los sueños se detienen.

Desde hace algún tiempo, los científicos creen que el sueño de onda lenta es cuando formamos y recordamos nuevos recuerdos. Pero exactamente cómo sucede esto físicamente es lo que muestra este estudio por primera vez: usar ratones genéticamente modificados para que una proteína particular en sus células cerebrales sea fluorescente cuando se ve con un microscopio de escaneo láser.

Usando este enfoque, el equipo podría rastrear el crecimiento de nuevas espinas a lo largo de las ramas individuales de las dendritas. Una célula cerebral generalmente tiene muchos miles de dendritas. Estos se conectan a otras neuronas a través de las sinapsis y transportan información en forma de impulsos eléctricos.

El cerebro del ratón brotó nuevas espinas dendríticas dentro de las 6 horas posteriores al aprendizaje de una nueva tarea

Los investigadores lograron que los ratones aprendieran a mantener el equilibrio sobre una barra giratoria. Eventualmente, los ratones aprendieron a mantener el equilibrio sobre la varilla a medida que giraba más y más rápido.


Una célula cerebral generalmente tiene muchos miles de dendritas. Estos se conectan a otras neuronas a través de las sinapsis y transportan información en forma de impulsos eléctricos.

Observaron que los ratones brotaron nuevas espinas dendríticas dentro de las 6 horas de entrenamiento en la varilla.

Luego investigaron el efecto del sueño. Entrenaron a dos grupos de ratones: un grupo entrenó en la barra giratoria durante una hora y luego durmió durante 7 horas, mientras que el otro entrenó durante el mismo tiempo pero se mantuvo despierto durante 7 horas.

Los ratones que no dormían después del entrenamiento mostraron significativamente menos crecimiento nuevo de la columna dendrítica que los ratones que dormían después del aprendizaje.

Los investigadores también notaron que diferentes tipos de crecimiento ocurrieron para diferentes tipos de aprendizaje.

Por ejemplo, correr hacia delante en la barra giratoria fue seguido por crecimiento de la espina dendrítica en un conjunto de ramas, mientras que correr hacia atrás fue seguido por el crecimiento en otro conjunto. Los investigadores sugieren que esto significa que el aprendizaje de tareas específicas está relacionado con cambios estructurales específicos en el cerebro.

"Imagine un árbol que produce hojas (espinas) en una rama pero no en otra", dice el profesor Gan, "cuando aprendemos algo nuevo, es como si estuviéramos brotando hojas en una rama específica".

La interrupción del sueño impide el crecimiento de la nueva espina dendrítica

En una serie final de experimentos, él y sus colegas muestran que las células cerebrales de la corteza motora que están activas durante el aprendizaje de la vigilia se reactivan durante el sueño de onda lenta. E interrumpir esto evita el crecimiento de la nueva espina dendrítica.

Concluyen que este hallazgo arroja luz sobre la "repetición neuronal", donde durante el sueño, el cerebro "practica" lo que se ha aprendido durante el día y lo consolida mediante el crecimiento de conexiones específicas dentro de la corteza motora.

Los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación Whitehall financiaron el estudio.

En abril de 2014, Noticias médicas hoy informaron cómo los investigadores descubrieron otra forma de actividad cerebral que puede marcar la formación de la memoria. Después de estudiar la formación de memoria en ratas, el equipo dijo que los humanos y los animales saben dónde están porque las "células del lugar" en el hipocampo que se comportan como "banderas neuronales" identifican las experiencias en un mapa neuronal, como fijar la ubicación de un restaurante o tienda Mapas de Google.

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