Sueño NREM mejora el rendimiento cognitivo
Investigadores descubren que el sueño NREM mejora el rendimiento cognitivo mediante la desincronización de circuitos neuronales.
Un nuevo estudio publicado en Science revela que el sueño NREM impulsa el rendimiento cognitivo al desincronizar circuitos neuronales en el cerebro.
Utilizando grabaciones de actividad neuronal en macacos, los científicos descubrieron que, tras una siesta NREM, las neuronas aumentaban su tasa de disparo mientras reducían su sincronización, mejorando la precisión en tareas perceptuales.
Desde hace décadas, la ciencia ha establecido que el sueño es esencial para consolidar memorias y restaurar funciones cognitivas. Sin embargo, los mecanismos exactos de cómo el sueño mejora el rendimiento habían permanecido en gran parte desconocidos.
Este nuevo trabajo no solo confirma que el sueño NREM es crucial para la optimización cerebral, sino que también identifica la desincronización neuronal como un componente clave en este proceso, proporcionando una base para futuros tratamientos de mejora cognitiva.
El hallazgo científico
Liderado por Natasha Kharas y su equipo de investigadores, el estudio se basó en grabaciones multielectrodo de la actividad neuronal en las cortezas visual y prefrontal dorsolateral de macacos. Los animales fueron sometidos a una tarea de discriminación visual antes y después de una sesión de sueño NREM.
“Encontramos que, tras el sueño NREM, la actividad de las neuronas era menos sincronizada, pero a la vez más informativa, lo cual se tradujo en un mejor desempeño en la tarea visual”, explicó Kharas.
Este fenómeno de desincronización neuronal representa un cambio significativo respecto a la actividad sincronizada observada durante el sueño, indicando que el proceso de descanso lleva a un “reseteo funcional” que optimiza la codificación de información.
Reproduciendo el efecto sin dormir
El equipo también experimentó con estimulación cerebral de baja frecuencia (4 Hz) directamente en la corteza visual de los macacos mientras estaban despiertos. Sorprendentemente, esta estimulación logró replicar los efectos beneficiosos del sueño NREM: desincronización neuronal e incremento en el rendimiento de la tarea perceptual.
«La estimulación eléctrica a baja frecuencia parece inducir un estado similar al post-sueño NREM, mejorando así la eficiencia neuronal«, añadió Kharas.
Este descubrimiento abre la posibilidad de utilizar terapias de neuromodulación para mejorar la función cognitiva en personas con trastornos del sueño o daños neurológicos.
Modelado computacional y mecanismos sinápticos
Para entender los mecanismos subyacentes, los investigadores desarrollaron un modelo de red neuronal a gran escala. Los resultados del modelo sugieren que el sueño NREM provoca una depresión asimétrica de las sinapsis intracorticales, afectando principalmente a las conexiones inhibitorias.
Esta remodelación sináptica no solo explica la desincronización observada, sino también la mejora en la capacidad de codificar información, ya que reduce el «ruido» neuronal y aumenta la especificidad de las respuestas cerebrales.
Desde hace décadas, la ciencia ha establecido que el sueño es esencial para consolidar memorias y restaurar funciones cognitivas. Sin embargo, los mecanismos exactos de cómo el sueño mejora el rendimiento habían permanecido en gran parte desconocidos.
Implicaciones futuras
Este estudio no solo profundiza en nuestra comprensión de los mecanismos neuronales del sueño, sino que también abre la puerta a posibles terapias de neuromodulación para mejorar la función cognitiva, especialmente en personas con trastornos del sueño.
La posibilidad de inducir los beneficios del sueño mediante estimulación cerebral podría tener aplicaciones en el tratamiento de diversas condiciones neurológicas y en la mejora del rendimiento cognitivo en general.
En resumen, este hallazgo destaca la importancia del sueño NREM en la optimización de nuestras capacidades mentales y ofrece nuevas vías para mejorar la salud cerebral mediante intervenciones no invasivas.
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