Mientras dormimos, nuestro cerebro revive las experiencias del día y organiza los nuevos recuerdos. Ahora, un equipo internacional de investigadores ha logrado ver cómo tiene lugar este proceso y registrarlo en un experimento con pacientes cuyos resultados se publican hoy martes en la revista científica "Cell Reports".
Este estudio supone la primera evidencia directa de que los cerebros humanos repiten las experiencias de la vigilia mientras están dormidos.
Durante el sueño, el cerebro repite los patrones de actividad neuronal experimentados mientras están despiertos, lo que se llama "repetición fuera de línea", que se cree que es la base de la consolidación de la memoria, el proceso por el cual los recuerdos recientes adquieren más permanencia en su representación neural.
En trabajos anteriores, se había observado esta repetición en animales pero, ahora, el estudio dirigido por Jean-Baptiste Eichenlaub, del Hospital General de Massachusetts , y Beata Jarosiewicz, investigadora de NeuroPace, demuestra que este fenómeno también sucede en los cerebros humanos.
Para comprobarlo, pidieron a dos participantes que durmieran antes y después de jugar a un juego de secuencias similar al 'Simon', un popular videojuego de la década de 1980 con cuatro paneles de colores que se iluminaban en diferentes secuencias y que los jugadores tenían que memorizar y repetir correctamente.
En el estudio, en lugar de mover los brazos, los participantes debían jugar con sus mentes, imaginando que movían el cursor con sus manos a diferentes objetivos uno por uno, y golpeando los colores correctos en el orden correcto lo más rápido posible.
Los participantes descansaban, jugaban y volvían a descansar y, mientras, los investigadores registraban la actividad neuronal de su cerebro con una matriz implantada de multielectrodos.
Los electrodos aprobados para indicaciones médicas, como los que se usan para tratar la enfermedad de Parkinson o la epilepsia, son demasiado grandes para rastrear la actividad de las neuronas individuales pero, para este estudio, los científicos usaron las guías de electrodos utilizadas en los ensayos clínicos piloto de BrainGate, las primeras en permitir registros neuronales tan detallados en el cerebro humano.
"Por eso este estudio no tiene precedentes", subrayan los investigadores.
En BrainGate, un consorcio de investigadores del Hospital General de Massachusetts y las universidades Case Western Reserve, Stanford y Brown, sus investigadores trabajan para desarrollar dispositivos que se puedan implantar en el cerebro de manera permanente para ayudar a las personas con discapacidad motora severa a comunicarse usando las órdenes de su cerebro para mover los cursores del ordenador, los brazos robóticos y otros dispositivos de asistencia.
En este estudio, el equipo observó los mismos patrones de disparo neuronal en el juego y en el descanso, como si los participantes siguieran jugando a Simon después de dormir, repitiendo los mismos patrones en su cerebro a nivel neuronal.
"Esta es la primera evidencia directa de que en los humanos, también vemos la repetición durante el descanso después del aprendizaje, lo que podría ayudar a consolidar esos recuerdos", explica Jarosiewicz, y que "todos los mecanismos de consolidación de la memoria relacionados con la repetición que hemos visto en animales durante décadas podrían generalizarse a los humanos".
Los hallazgos, no obstante, conducen a nuevas preguntas y futuros temas de estudio como comprender bien el mecanismo que permite la consolidación de la memoria o encontrar evidencias de que la repetición tiene un papel directo en ese proceso.
En ese contexto, los científicos están convencidos de que el sueño desempeña un papel vital y que "dormir bien antes de una prueba o de una entrevista importante es beneficioso para un buen rendimiento cognitivo", concluye Jarosiewicz.
fjb