Dormir Encoge El Cerebro... Y Eso Es Algo Bueno

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El sueño proporciona un tiempo para que el cerebro elimine las sinapsis para garantizar que solo se retenga la información más importante.

Ah, para dormir, tal vez... ¿para reducir tus conexiones neuronales? Esa es la conclusión de una nueva investigación que examinó los cambios sutiles en el cerebro durante el sueño.

Los investigadores descubrieron que el sueño proporciona un momento en que las sinapsis del cerebro, las conexiones entre las neuronas, se reducen en casi un 20 por ciento. Durante este tiempo, las sinapsis descansan y se preparan para el día siguiente, cuando crecerán más fuertes mientras reciben nuevas aportaciones, es decir, aprenderán nuevas cosas, dijeron los investigadores.

Sin este restablecimiento, conocido como "homeostasis sináptica", las sinapsis podrían sobrecargarse y quemarse, como un tomacorriente con demasiados aparatos conectados, dijeron los científicos.

"Dormir es el momento perfecto para permitir que ocurra la renormalización sináptica... porque cuando estamos despiertos, somos 'esclavos' del aquí y ahora, siempre asistimos a algunos estímulos y aprendemos algo", dijo la coautora del estudio, la Dra. Chiara Cirelli de el Centro para el Sueño y la Conciencia de la Universidad de Wisconsin-Madison. [10 cosas que no sabías sobre el cerebro]

"Durante el sueño, estamos menos preocupados por el mundo externo... y el cerebro puede muestrear [o evaluar] todas nuestras sinapsis y renormalizarlas de una manera inteligente", dijo Cirelli a WordsSideKick.com.

Cirelli y su colega, el Dr. Giulio Tononi, también de la Universidad de Wisconsin-Madison, presentaron esta hipótesis de homeostasis sináptica (SHY) en 2003.

Ahora, Cirelli y Tononi tienen evidencia visual directa de SHY después de observar la reducción de las sinapsis en ratones mientras los animales dormían, un experimento intrincado que abarca cuatro años. Los investigadores describieron sus hallazgos hoy (2 de febrero) en la revista Science.

Según los investigadores, el sueño es el precio que las personas pagan por los cerebros que pueden seguir aprendiendo cosas nuevas.

Russell Foster, quien dirige el Sleep and Circadian Neuroscience Institute de la University of Oxford en el Reino Unido, que no estuvo asociado con el estudio, lo calificó como "un trabajo muy bonito y claro". Los hallazgos apoyan la idea de que el sueño es necesario para la consolidación de los recuerdos y, por lo tanto, para el aprendizaje, dijo Foster.

Durante milenios, los humanos han investigado la naturaleza y el propósito del sueño. Aristóteles sugirió que el sueño era reparador, un momento para reemplazar o reconstruir todo lo que se quemó en todo el cuerpo durante el día. La ciencia moderna apoya esta idea, y los investigadores identifican conjuntos de genes asociados con la restauración y las vías metabólicas que se activan solo durante el sueño.

Cirelli y Tononi se enfocaron en el efecto del sueño en el cerebro. En un artículo publicado en 2003, plantearon la hipótesis del papel del sueño en el crecimiento de las sinapsis, que sirven como vías para transportar información entre las neuronas. Las sinapsis se fortalecen o amplían constantemente durante el día para acomodar el flujo de tráfico a medida que el cerebro absorbe nuevas experiencias. Pero ese fortalecimiento no puede continuar indefinidamente, o de lo contrario las sinapsis se saturarán, piense en la "sobrecarga de información".

Los investigadores sugirieron en su artículo anterior que las sinapsis se eliminan durante el sueño. Esta poda no necesariamente hace que el cuerpo necesite dormir; más bien, el cuerpo se está aprovechando de la disminución del tráfico cerebral que se produce mientras un individuo duerme. [7 hechos curiosos sobre los sueños]

Para encontrar evidencia de esto, los investigadores utilizaron una nueva forma de microscopía electrónica que puede discernir los minúsculos cambios en el encogimiento y posterior expansión de estas sinapsis microscópicas a nivel nanométrico en los cerebros de ratones. Encontraron que unas pocas horas de sueño llevaron a una disminución del 18 por ciento en el tamaño de las sinapsis en promedio.

Cirelli dijo que un hallazgo interesante fue que esta poda ocurrió en aproximadamente el 80 por ciento de las sinapsis, pero evitó las más grandes. Estas sinapsis más grandes pueden estar asociadas con los recuerdos más estables e importantes, conexiones que el cerebro no quiere perder, especularon los investigadores. Sin embargo, la forma en que el cerebro decide qué conexiones sinápticas podar es otro misterio por explorar, dijo Cirelli.

"Es fundamental tener la poda de vuelta por la noche, de modo que la gran cantidad de información codificada por las sinapsis temporales durante el día no abrume al cerebro", dijo Foster. "La poda garantiza que solo se retenga la información más importante".

Foster dijo que puede imaginar experimentos de seguimiento basados ​​en el trabajo Cirelli-Tononi que usaría modelos de ratón para explorar las conexiones entre los ritmos circadianos (el "reloj interno" del cuerpo), el sueño, la poda sináptica y los trastornos psiquiátricos. Algunas de las características clave de estos trastornos parecen ser una alteración en los circuitos neuronales, la interrupción del sueño y la cognición y la memoria deterioradas, dijo Foster, quien también es coautor del próximo libro "Ritmos circadianos: una introducción muy breve". (Oxford University Press, 2017).

Foster agregó que restablecer las sinapsis puede ser una característica fundamental del sueño, particularmente para los humanos, con sus capacidades cognitivas avanzadas en comparación con otros animales. Sin embargo, es probable que la poda sea solo una de las muchas funciones esenciales que se llevan a cabo durante la fase de sueño, un período durante el cual el cuerpo aprovecha la inactividad física para realizar una serie de actividades de mantenimiento esenciales, dijo.

Así que Aristóteles no estaba muy lejos.

Artículo original sobre Ciencia viva.

Seguir a Christopher Wanjek @wanjek Para tweets diarios sobre salud y ciencia con un toque humorístico.Wanjek es el autor de "Food at Work" y "Bad Medicine". Su columna, Mala medicina., aparece regularmente en WordsSideKick.com.


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