Esto es lo que hacen las neuronas mientras dormimos

El sueño es un momento crucial para el buen funcionamiento de nuestro organismo; nosotros necesitamos un merecido descanso diario, pero mientras tanto, nuestro cerebro no para, sino que entra en un estado de actividad eléctrica dinámica más que crucial para la vida. Pero, ¿por qué el cerebro se mantiene tan activo durante nuestro sueño?

Ahora, una nueva investigación desarrollada por científicos de la facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis (Estados Unidos) ha concluido que las neuronas individuales se coordinan para producir ondas rítmicas que impulsan el líquido a través del tejido cerebral denso, lavando el tejido en el proceso, esto es, ayudan a eliminar los desechos del cerebro mientras nosotros descansamos en un plácido sueño (lo que destaca la importancia de un descanso de calidad para la función cognitiva).

“Estas neuronas son bombas en miniatura. La actividad neuronal sincronizada impulsa el flujo de fluidos y la eliminación de desechos del cerebro”, explicó Li-Feng Jiang-Xie, investigador asociado postdoctoral en la Universidad de Washington en St. Louis y coautor del trabajo que publica la revista Nature. «Si podemos aprovechar este proceso, existe la posibilidad de retrasar o incluso prevenir enfermedades neurológicas, incluidas la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson, en las que el exceso de desechos, como los desechos metabólicos y las proteínas basura, se acumulan en el cerebro y conducen a la neurodegeneración».

Conexión entre el sueño y la salud del cerebro

El cerebro es un órgano complejo que genera una cantidad importante de desechos como subproducto de sus actividades diarias. Las neuronas orquestan pensamientos, sentimientos y movimientos corporales, y forman redes dinámicas esenciales para la formación de la memoria y la resolución de problemas, pero llevar a cabo todas estas tareas exige energía que, a su vez, genera desechos metabólicos en el proceso.

Estos desechos, incluidas las proteínas tóxicas y otros residuos, pueden acumularse y potencialmente dañar las neuronas si no se eliminan adecuadamente. Ahora tenemos una nueva prueba de la función vital del sueño en el mantenimiento de la salud del cerebro.

“Es fundamental que el cerebro elimine los desechos metabólicos que pueden acumularse y contribuir a enfermedades neurodegenerativas”, afirmó Jonathan Kipnis, autor principal del estudio. “Sabíamos que el sueño es un momento en el que el cerebro inicia un proceso de limpieza para eliminar los desechos y las toxinas que acumula durante la vigilia. Pero no sabíamos cómo sucede eso. Estos hallazgos podrían indicarnos estrategias y terapias potenciales para acelerar la eliminación de desechos dañinos y eliminarlos antes de que puedan tener consecuencias nefastas”.

Experimentos con ratones

Según los expertos, limpiar la densa estructura del cerebro es una tarea harto complicada. El líquido cefalorraquídeo debe navegar a través del cerebro, recolectando los desechos antes de salir y filtrarse a través del sistema linfático del cuerpo. Los científicos pudieron demostrar en su investigación mediante un experimento con ratones, que las ondas rítmicas de las neuronas son esenciales para impulsar este movimiento fluido. Al silenciar zonas del cerebro de un grupo de roedores dormidos para que no se generaran estas ondas, el líquido cefalorraquídeo no circulaba correctamente y los residuos se acababan acumulando dentro del cerebro.

«Una de las razones por las que dormimos es para limpiar el cerebro», apuntó Kipnis. «Y si podemos mejorar este proceso de limpieza, tal vez sea posible dormir menos y mantenernos saludables». Y es que, tal y como aclara el mismo investigador, “no todo el mundo tiene el beneficio de dormir ocho horas cada noche, y la falta de sueño tiene un impacto importante en la salud».

Comprender la relación entre las neuronas y la eliminación de desechos en el cerebro abre nuevas posibilidades para mejorar la salud y el funcionamiento del cerebro.

Entre los hallazgos del estudio también se encontró que la amplitud y el ritmo de las ondas cerebrales variaban durante el sueño, lo que afectaba a la fuerza con la que se movía el líquido y, por tanto, el ritmo al que se limpiaban los residuos en el cerebro. Su siguiente objetivo es comprender las implicaciones de estas variaciones e identificar qué regiones de nuestro órgano pensante tienen mayor riesgo de acumulación de desechos.

“Creemos que el proceso de limpieza del cerebro es similar a lavar los platos. Se comienza, por ejemplo, con un movimiento de limpieza grande, lento y rítmico para limpiar los desechos solubles esparcidos por el plato. Luego se reduce el rango de movimiento y se aumenta la velocidad de estos movimientos para eliminar los residuos de comida particularmente pegajosos del plato”, puntualizó Jiang-Xie. “A pesar de la diferente amplitud y ritmo de los movimientos de las manos, el objetivo general sigue siendo el mismo: eliminar diferentes tipos de residuos. Tal vez el cerebro ajuste su método de limpieza dependiendo del tipo y cantidad de desechos”.

Referencias: