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Estudios: ¿qué le sucede al cerebro durante el sueño?

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Cambios sinápticos descifrados durante el sueño
¿Por qué necesitamos dormir y qué sucede en nuestros cerebros durante los períodos de descanso? Preguntas que aún no han sido respondidas inequívocamente. Investigadores del Hospital Universitario de Friburgo ahora han descubierto cómo el cerebro crea espacio para nueva información mientras duerme.

Todavía no está claro por qué duermen los humanos y los animales, según un mensaje del Hospital de la Universidad de Friburgo ". El equipo de investigación dirigido por el profesor Dr. Christoph Nissen, director médico del laboratorio del sueño de la Clínica de Psiquiatría y Psicoterapia del Centro Médico de la Universidad de Friburgo, pudo demostrar en su estudio actual que, sin embargo, "durante el sueño se reduce la actividad general de las conexiones de las células nerviosas llamadas sinapsis". El cerebro se limpia prácticamente durante el sueño y crear un nuevo espacio para almacenar información. Los investigadores tienen sus resultados en la revista "Nature Communications".

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 un área específica en el cerebro, que es responsable de controlar un músculo del pulgar, con la ayuda de una bobina magnética sobre la cabeza del sujeto de prueba. La fuerza de conexión podría verificarse mediante esta llamada estimulación magnética transcraneal (EMT). Los investigadores encontraron que después de la privación del sueño, un estímulo significativamente más débil desencadena una contracción del músculo. Esta es una señal de una mayor fuerza de conexión sináptica.

La fuerza sináptica total aumenta durante el día y disminuye durante el sueño
Utilizando 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. Por estudios previos en animales y humanos se sabe que este es otro signo de una mayor fuerza sináptica general. Según el profesor Nissen, "el sueño reduce la fuerza general de las sinapsis en el cerebro durante el día", mientras que "después de la privación del sueño, la actividad se mantiene en un nivel alto".

La plasticidad sináptica es una base importante para el aprendizaje.
La mayoría de las conexiones sinápticas se debilitan durante el sueño, algunas incluso se descomponen por completo, informan los científicos. Solo las sinapsis importantes permanecerían o incluso se fortalecerían. De esta manera, el cerebro libera espacio para almacenar nueva información. Esta adaptabilidad se conoce como plasticidad sináptica y es una base importante para el aprendizaje y para el procesamiento flexible de la información. Según los investigadores, la degradación también ahorra "espacio y energía, ya que ambos son necesarios en gran medida por los puntos de conexión en el cerebro".

La falta de sueño conduce a un estado de saciedad.
Cuando la información se registra durante el día, las sinapsis en el cerebro se fortalecen o se crean de nuevo. En el estudio actual, ahora se ha proporcionado evidencia por primera vez de que "el sueño regula nuevamente las sinapsis y, por lo tanto, crea espacio para nueva información", dice el líder del estudio, el Prof. Dr. Liendres "Entonces el cerebro se limpia en el sueño", enfatiza el experto. Si este proceso se previene por falta de sueño, el cerebro se saturará. “Las sinapsis ya no pueden fortalecerse o reconstruirse lo suficiente. El aprendizaje y el procesamiento flexible de la información son igualmente difíciles ”, continúa Nissen.

Mecanismo de protección de sobrecarga
En sus investigaciones, los investigadores también pudieron determinar que el organismo humano está protegido contra la sobrecarga. Por primera vez, se han descubierto indicios de un principio en humanos "que garantiza el procesamiento de estímulo permanente, la llamada plasticidad homeostática", según la Clínica de la Universidad de Friburgo. Si las sinapsis ya están activas al máximo debido a fases de vigilia prolongada, los nuevos estímulos o información no conducen al fortalecimiento, sino a un debilitamiento de las conexiones de las células nerviosas, informan los investigadores. Los estímulos recién llegados se procesarían normalmente de nuevo. "Se puede suponer que prácticamente todas las funciones del cerebro se ven afectadas, como la regulación de las emociones, la concentración o el aprendizaje", dice el profesor Nissen.

¿Por qué algunas personas lidian mejor con la falta de sueño?
Según el Centro Médico de la Universidad de Friburgo, los investigadores "continuaron encontrando evidencia de que el factor de crecimiento BDNF (factor neurotrófico derivado del cerebro) juega un papel importante en la regulación de la actividad sináptica". Aunque se sabe que BDNF restaura las células nerviosas después del sueño normal y, por lo tanto, Fomenta el aprendizaje, pero una concentración persistentemente alta de BDNF en la sangre mientras está privado de sueño tenía más probabilidades de saturar las sinapsis. "Esto podría explicar por qué algunas personas hacen frente a la falta de sueño mejor que otras", dice el director del estudio, el profesor 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 derrame cerebral o para trastornos depresivos. Con estas enfermedades, es importante cambiar los circuitos en el cerebro. "Para este propósito, se puede utilizar una influencia específica en el comportamiento de sueño-vigilia, pero también otros métodos como la estimulación transcraneal de DC o medicamentos con nuevos mecanismos de acción sobre la plasticidad", dijo el Hospital de la Universidad de Freiburg. (fp)

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