Bases neurofisiológicas del olvido.

Wednesday, 24 de February de 2021

El sueño tiene funciones muy variadas, desde modular la función inmunológica (Besedovsky, 2017) hasta la consolidación de la memoria. En este blog exploraremos uno de los más recientes e interesantes estudios respecto al sueño y la memoria.

"Aquella misma semana se llevó a la hija al viaje del olvido. No le dio explicación alguna, sino que irrumpió en el dormitorio con los bigotes sucios por la cólera revuelta con el tabaco masticado, y le ordenó que hiciera el equipaje. (...) No dudó de que aquella fuera la tierra del olvido."

El amor en los tiempos del cólera. Gabriel García Márquez


Desde hace décadas, se ha comprobado que el sueño (particularmente el de ondas lentas) es importante para la memoria, por ejemplo, un estudio pionero mostró que la estimulación auditiva durante fases específicas del sueño de ondas lentas puede llevar a recordar mejor lo que fue aprendido antes de dormir (Ngo et al. 2013). Sin embargo, a pesar de la extensiva atención que ha tenido el tema de la consolidación de una traza de memoria, ha sido relativamente menor la de estudiar el olvido1.

Un estudio realizado por Kim et al. (2019) encontró que las ondas lentas del sueño (0-4 Hz), no solamente permiten el fortalecimiento de una memoria sino también su debilitamiento, para demostrar esto, los investigadores le enseñaron a un grupo de ratas de laboratorio a controlar un brazo robótico utilizando una interfaz cerebro máquina.

Este grupo de investigadores lleva varios años perfeccionando tareas que modelan lo que ocurre cuando una persona está aprendiendo a controlar un dispositivo neuro-prostético (como el utilizado en la copa del mundo en Brasil). De hecho, han podido detectar que las neuronas de la corteza motora implicadas en la tarea se reactivan durante el sueño (Gulati et al., 2014), un proceso que se asemeja a lo que ocurre las reactivaciones de las células de lugar durante los Sharp wave-ripples en el hipocampo.

Los estudios clásicos en sueño (Steriade & Timofeev, 2003) han mostrado que la actividad de ondas lentas puede dividirse en Slow oscillations (SOs) y delta waves (δ); las primeras, amplias y presentes a lo largo de la corteza y las segundas producidas por circuitos corticales locales. Kim et al. (2019) inactivaron las asambleas neuronales relacionadas con la tarea recién aprendida. Estas reactivaciones ocurrían tanto en las SOs como en las ondas δ, sin embargo, el nivel de desempeño solamente se deterioró cuando se interferían las reactivaciones en las SOs (!). De manera sorpresiva, cuando se interfería con las reactivaciones en δ, los animales parecían mejorar su desempeño(!!).



Cada vez hay más evidencia que sugiere que los husos del sueño (spindles) y su sincronización temporal con las oscilaciones lentas crea ventanas de plasticidad aumentada en la corteza que posiblemente subyacen la consolidación, pues bien, la interferencia durante SOs produjo menor número de husos del sueño anidados en esta fase, mientras que interferir durante δ produjo mayor número de husos del sueño en SOs, un inesperado cambio bidireccional.

Notas:
1 Desde esta perspectiva, el olvido parece ser cualitativamente distinto a la consolidación.

Referencias:

Besedovsky, L., Ngo, H. V. V., Dimitrov, S., Gassenmaier, C., Lehmann, R., & Born, J. (2017). Auditory closed-loop stimulation of EEG slow oscillations strengthens sleep and signs of its immune-supportive function. Nature communications8(1), 1-8.

Gulati, T., Ramanathan, D. S., Wong, C. C., & Ganguly, K. (2014). Reactivation of emergent task-related ensembles during slow-wave sleep after neuroprosthetic learning. Nature neuroscience17(8), 1107-1113.

Kim, J., Gulati, T., & Ganguly, K. (2019). Competing roles of slow oscillations and delta waves in memory consolidation versus forgetting. Cell179(2), 514-526.

Ngo, H. V. V., Martinetz, T., Born, J., & Mölle, M. (2013). Auditory closed-loop stimulation of the sleep slow oscillation enhances memory. Neuron78(3), 545-553.

Steriade, M., & Timofeev, I. (2003). Neuronal plasticity in thalamocortical networks during sleep and waking oscillations. Neuron37(4), 563-576.

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Autor:

Moshé Alonso Amarillo

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