Estudios ¿Qué sucede durante el sueño con el cerebro?

Cambios sinápticos descifrados durante el sueño.
¿Por qué necesitamos dormir y qué sucede durante las fases de descanso en nuestro cerebro? Preguntas que no pueden ser respondidas claramente hasta hoy. Investigadores del Hospital Universitario de Friburgo han descubierto cómo el cerebro crea espacio para nueva información durante el sueño.

Por qué la gente y los animales duermen, según el Hospital Universitario de Friburgo "todavía no está claro". El equipo de investigación dirigido por el profesor. Sin embargo, Christoph Nissen, Jefe del Laboratorio del Sueño en el Departamento de Psiquiatría y Psicoterapia del Hospital Universitario de Friburgo, demostró en su estudio actual que "en el sueño, la actividad general de las conexiones de las células nerviosas conocida como sinapsis se reduce". El cerebro prácticamente despeja el espacio para dormir Esto crea nuevo espacio para almacenar información. Sus resultados los tienen los investigadores en la revista "Nature Communications"..

Durante el sueño, la actividad de la mayoría de las sinapsis disminuye y se crea espacio para la nueva información. (Imagen: Sagittaria / fotolia.com)

Actividad de las sinapsis examinadas.
Como parte de su estudio, los investigadores primero examinaron la actividad general de las sinapsis en el cerebro, que también se conoce como fuerza de conexión total. Para este propósito, se estimuló una cierta área en el cerebro, que es responsable de controlar un músculo del pulgar, con la ayuda de una bobina magnética sobre la cabeza del sujeto. A través de esta llamada estimulación magnética transcraneal (TMS), se pudo verificar la fuerza de la conexión. Aquí, los investigadores encontraron que después de la privación del sueño, un estímulo significativamente más débil desencadena una contracción del músculo. Este es un signo de una mayor fuerza de conexión sináptica..

La fuerza total sináptica aumenta durante el día y disminuye durante el sueño
Usando mediciones de electroencefalografía (EEG), los investigadores también evaluaron las diferentes frecuencias de las ondas cerebrales. La privación del sueño ha llevado a un aumento significativo en las llamadas ondas theta, informa el Hospital Universitario de Friburgo. De estudios previos en animales y humanos se sabe que esta es otra indicación del aumento de la fuerza total sináptica. Según el profesor Nissen, "el sueño disminuye el aumento de la fuerza total de las sinapsis en el cerebro durante el día", mientras que "después de la falta de sueño, la actividad se mantiene en un nivel alto".

Plasticidad sináptica importante base de aprendizaje.
En el curso del sueño, la mayoría de las conexiones sinápticas se debilitan, algunos incluso se degradan completamente, informan los científicos. Solo las sinapsis importantes persistirían o incluso serían fortalecidas. De esta manera, el cerebro crea espacio de nuevo para almacenar nueva información. Esta adaptabilidad se llama plasticidad sináptica y es una base importante para el aprendizaje y el procesamiento flexible de la información. Según la investigación, la degradación también ahorra "espacio y ahorro de energía, ya que ambos son necesarios en el cerebro en gran medida por los puntos de conexión".

La falta de sueño conduce a un estado de saciedad.
Cuando se recopila información durante el día, las sinapsis en el cerebro se fortalecen o se crean de nuevo. En el estudio actual, por primera vez, fue posible demostrar "que el sueño cambia de nuevo las sinapsis y, por lo tanto, crea espacio para nueva información", dice el Prof. Dr. med. Nissen. "Así que el cerebro se limpia en el sueño", enfatiza el experto. Si este proceso se evita por la falta de sueño, el cerebro entra en un estado de saturación. "Las sinapsis ya no pueden ser lo suficientemente fortalecidas o reconstruidas. El aprendizaje y el procesamiento flexible de la información son, por consiguiente, difíciles ", continúa diciendo Nissen..

Protección contra sobrecargas.
En su investigación, los investigadores también encontraron que el organismo humano tiene protección contra la sobrecarga. Por primera vez, se han descubierto indicios de un principio en los seres humanos, "lo que garantiza un procesamiento de estímulo duradero, la llamada plasticidad homeostática", según el mensaje del Hospital Universitario de Friburgo. Si las sinapsis ya están activas al máximo debido a largas fases de vigilia, los nuevos estímulos o la información no conducen a un fortalecimiento, sino a un debilitamiento de las conexiones de las células nerviosas, informan los investigadores. Los nuevos estímulos entrantes serían procesados ​​normalmente de nuevo. "Se puede suponer que prácticamente todas las funciones del cerebro están influenciadas por él, como la regulación de las emociones, la concentración o el aprendizaje", dice el Prof. Nissen..

¿Por qué algunas personas duermen mejor duermen mejor??
Según el Hospital Universitario de Friburgo, los investigadores "continúan encontrando pruebas de que el factor de crecimiento BDNF (factor neurotrófico derivado del cerebro) desempeña un papel importante en la regulación de la actividad sináptica". Aunque se sabe que el BDNF después del sueño normal, la unión de las células nerviosas y, por tanto, alentando el aprendizaje, pero los niveles persistentemente altos de BDNF en la sangre durante la privación del sueño han conducido a una saturación sináptica. "Eso podría explicar por qué algunas personas afrontan mejor la falta de sueño que otras", dice el director del estudio, Prof. Nissen..

Esperanza de nuevos enfoques terapéuticos.
Los investigadores esperan que sus hallazgos también puedan contribuir al desarrollo de nuevas opciones terapéuticas, por ejemplo, después de un accidente cerebrovascular o trastornos depresivos. En estas enfermedades, es importante cambiar las interconexiones en el cerebro. "Esto podría ser una influencia específica en el comportamiento del sueño y la vigilia, pero también se pueden usar otros métodos como la estimulación con corriente directa transcraneal o medicamentos con nuevos mecanismos de acción sobre la plasticidad", dijo la Universidad de Friburgo. (Fp)