Las sinapsis neuronales encogen durante el sueño

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Dos estudios recientes confirman que dormir es el precio que pagamos para que el cerebro se mantenga plástico y capaz de aprender. Al parecer, durante el sueño se equilibra el crecimiento de las sinapsis, de manera que se evita su saturación y la obliteración de señales neuronales y recuerdos.

Funciones, mecanismos neuronales y trastornos del dormir¿Por qué soñamos? ¿A qué se deben nuestros bostezos? ¿Cómo se puede combatir el insomnio de los más pequeños? ¿Y el de los adultos? Estas y otras preguntas se responden en este monográfico que reúne cerca de una veintena de artículos sobre el dormir.

Casi todos los animales debemos dormir. Ahora bien, el motivo de esa necesidad continúa siendo un misterio, a pesar de los múltiples estudios sobre el tema. Según una teoría denominada hipótesis de la homeostasis sináptica, el sueño podría servir para el «mantenimiento» de las neuronas: mientras dormimos se debilitan las conexiones con el fin de ahorrar energía y mantener la capacidad de las neuronas para responder a los estímulos durante el día. Ese proceso también podría permitir el reajuste de las sinpasis y evitar que se produzca una excitación neuronal desbordante, revelan dos estudios llevados a cabo en ratones.

El equipo dirigido por Chiara Cirelli, de la Universidad de Wisconsin en Madison, elaboró modelos tridimensionales del cerebro de ratones a partir de imágenes obtenidas mediante electromicroscopio. El trabajo en sí ya fue titánico: los experimentadores requirieron cuatro años para fotografiar, reconstruir y medir un total de 6.920 sinapsis. En concreto, compararon el tamaño de las sinapsis de múridos mientras dormían con el de ejemplares despiertos. Constataron que en los primeros, es decir, en los ratones durmientes, el volumen de las sinapsis había disminuido un 18 por ciento. Este cambio se registró en ambos hemisferios de la corteza cerebral y de manera proporcional al tamaño de la sinapsis.

El reajuste se produjo, además, en alrededor del 80 por ciento de las sinapsis, pero no sucedió en las de mayor tamaño, lo que sugiere que estas podrían estar relacionadas con la huella de memorias más estables.  Giulio Tononi, uno de los autores del estudio, indica: «Si se extrapolan los resultados en ratones a humanos, nuestros hallazgos sugieren que cada noche billones de sinapsis en nuestra corteza podrían adelgazarse en casi un 20 por ciento».

Otro hallazgo a favor:

Por otro lado, investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins dirigidos por Graham Dierig han descubierto, también en ratones, un mecanismo molecular que contribuye a la reducción del tamaño de las sinapsis durante el sueño, según se publica asimismo en Science. Han constatado, además, que la privación del sueño, los trastornos relacionados con el dormir así como los somníferos pueden interferir en este proceso. «Nuestros descubrimientos suponen un avance en la idea de que el cerebro de los ratones, y presumiblemente el humano, solo puede almacenar tal cantidad de información si antes se reajusta», explica Diering. Y continúa: «Sin el sueño y ese reajuste, los recuerdos corren el peligro de perderse».

Los investigadores también observaron en los roedores durmientes un descenso del 20 por ciento en los valores de proteínas receptoras alojadas en áreas cerebrales relacionadas con el aprendizaje y la memoria (el hipocampo y la corteza), lo que indica un debilitamiento general de las sinapsis.

Si bien ambos estudios demuestran que las sinapsis se encogen durante el sueño, todavía se desconoce la utilidad de este mecanismo para el proceso neuronal de la información.

Fuentes: Spektrum.de / Jan Dönges, Universidad de Wisconsin en Madison y Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins

C. Marco

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