Seis horas sin dormir alteran la diversidad de las conexiones cerebrales

El cerebro no necesita perder conexiones para experimentar cambios importantes. Un estudio publicado en la revista Current Biology encontró que seis horas de privación de sueño modificaron la diversidad de las sinapsis excitadoras en regiones cerebrales relacionadas con la memoria y el aprendizaje.

La investigación analizó 125 regiones del cerebro de ratones y reveló un resultado particular: la densidad total de las sinapsis estudiadas se mantuvo, pero cambió la composición de algunos de sus tipos. En otras palabras, las conexiones no desaparecieron en conjunto; ciertos grupos se volvieron menos diversos.

El trabajo fue realizado por un equipo internacional encabezado por investigadores vinculados a la Universidad de Edimburgo. Sus resultados aportan pistas sobre el papel del sueño en el mantenimiento de la organización cerebral.

Un mapa de las conexiones neuronales

Las neuronas se comunican mediante estructuras microscópicas llamadas sinapsis. Estas conexiones permiten transmitir señales y participan en procesos como el aprendizaje y la consolidación de los recuerdos.

Sin embargo, las sinapsis no son todas iguales. Para estudiar sus diferencias, los investigadores utilizaron ratones modificados genéticamente que permitían identificar proteínas presentes en estas estructuras. Con esa información, clasificaron las conexiones en tres tipos principales y 37 subtipos.

Después, elaboraron un mapa de la diversidad sináptica en 125 regiones cerebrales. Esta herramienta, conocida como sinaptoma, permite observar no solo la cantidad de conexiones, sino también sus características y distribución.

Los científicos compararon los cerebros de ratones que permanecieron despiertos durante seis horas adicionales con los de animales que no fueron privados de sueño durante ese periodo. Para mantener despiertos a los primeros, utilizaron estímulos suaves, como tocar sus jaulas.

El análisis mostró que la privación de sueño afectó especialmente a la diversidad de las sinapsis excitadoras en la corteza cerebral y en la región CA1 del hipocampo. Ambas participan en redes relacionadas con funciones cognitivas y memoria.

No todas las conexiones respondieron igual

Los cambios tampoco fueron uniformes. Algunos subtipos de sinapsis disminuyeron, mientras otros aumentaron. Además, las conexiones con proteínas de mayor duración mostraron más resistencia a la privación de sueño.

Este resultado sugiere que la estabilidad de las proteínas podría influir en la respuesta de las sinapsis cuando el cerebro permanece despierto durante más tiempo del habitual.

Los investigadores también observaron que la arquitectura sináptica se mantuvo relativamente estable durante el ciclo normal de sueño y vigilia analizado. En cambio, la privación de sueño produjo modificaciones detectables en la composición de las conexiones.

El hallazgo respalda la hipótesis de que dormir ayuda a preservar la diversidad y organización de los circuitos neuronales. No obstante, el estudio no demuestra por sí solo que esos cambios sean la causa directa de dificultades de memoria o aprendizaje.

¿Qué significa para las personas?

Es importante distinguir entre pasar seis horas sin dormir y dormir seis horas por noche. El experimento estudió ratones sometidos a privación aguda de sueño, por lo que sus resultados no permiten afirmar que una persona experimente los mismos cambios después de una noche corta.

Tampoco demuestra que seis horas sin dormir provoquen daños permanentes en el cerebro humano. Para establecer cómo se relacionan estas modificaciones microscópicas con la memoria y otras capacidades, hacen falta más investigaciones.

Aun con esas limitaciones, el trabajo revela algo relevante: la falta de sueño puede modificar en pocas horas la organización de determinados tipos de conexiones neuronales, incluso cuando la densidad total de las sinapsis estudiadas no cambia significativamente.

Dormir, por tanto, no es simplemente detener la actividad al final del día. Comprender qué ocurre en el cerebro durante el descansopuede ayudar a explicar por qué el sueño es importante para mantener sus funciones.

Fuente: Koukaroudi y colaboradores, Current Biology (2024). “Sleep maintains excitatory synapse diversity in the cortex and hippocampus”. https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.07.032

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