Neurociencia

El sueño puede desencadenar un lavado de poder rítmico en el cerebro | Vídeo.

Una nueva investigación de la Universidad de Boston sugiere que esta noche, mientras duermes, algo increíble sucederá en tu cerebro. Tus neuronas se callarán. Unos segundos después, la sangre fluirá de su cabeza. Luego, fluirá un líquido acuoso llamado líquido cefalorraquídeo (LCR), que se lavará a través del cerebro en ondas rítmicas y pulsantes.

El estudio, publicado en Science, es el primero en ilustrar que el LCR del cerebro pulsa durante el sueño, y que estos movimientos están estrechamente relacionados con la actividad de las ondas cerebrales y el flujo sanguíneo.

«Hemos sabido por un tiempo que existen estas ondas eléctricas de actividad en las neuronas», dice la coautora del estudio Laura Lewis, profesora asistente de ingeniería biomédica de la Facultad de Ingeniería de BU y miembro de la facultad del Centro de Neurociencia de Sistemas. «Pero antes de ahora, no nos habíamos dado cuenta de que en realidad también hay olas en el LCR».

Esta investigación también puede ser el primer estudio en tomar imágenes de LCR durante el sueño. Y Lewis espera que algún día conduzca a ideas sobre una variedad de trastornos neurológicos y psicológicos que con frecuencia se asocian con patrones de sueño interrumpidos, incluido el autismo y la enfermedad de Alzheimer.

El acoplamiento de las ondas cerebrales con el flujo de sangre y el LCR también podría proporcionar información sobre las alteraciones normales relacionadas con la edad. Estudios anteriores han sugerido que el flujo de LCR y la actividad de onda lenta ayudan a eliminar del cerebro las proteínas tóxicas que deterioran la memoria. A medida que las personas envejecen, sus cerebros a menudo generan menos ondas lentas. 

A su vez, esto podría afectar el flujo sanguíneo en el cerebro y reducir el pulso del líquido cefalorraquídeo durante el sueño, lo que provocaría una acumulación de proteínas tóxicas y una disminución de las capacidades de memoria. Aunque los investigadores han tendido a evaluar estos procesos por separado, ahora parece que están estrechamente vinculados.

Para explorar más a fondo cómo el envejecimiento podría afectar el flujo de sangre del sueño y el LCR en el cerebro, Lewis y su equipo planean reclutar adultos mayores para su próximo estudio, ya que los 13 sujetos en el estudio actual tenían entre 23 y 33 años. Lewis dice que también esperan encontrar un método de imágenes del LCR más propicio para el sueño. 

Usando gorras de EEG para medir sus ondas cerebrales, a estos 13 sujetos iniciales se les encomendó quedarse dormidos dentro de una máquina de resonancia magnética extremadamente ruidosa, lo que, como cualquier persona que haya tenido una resonancia magnética puede imaginar, no es tarea fácil.

El vídeo, muestra durante el sueño no REM, la sangre (de color rojo) fluye del cerebro justo antes de que una ola de líquido cefalorraquídeo (azul) ingrese desde una parte inferior llamada cuarto ventrículo. Ese líquido cefalorraquídeo puede ayudar a eliminar las proteínas dañinas del cerebro.

«Tenemos tantas personas que están realmente entusiasmadas de participar porque quieren que les paguen por dormir», dice Lewis con una sonrisa. «Pero resulta que su trabajo es en realidad, en secreto, casi la parte más difícil de nuestro estudio. Tenemos todo este equipo sofisticado y tecnologías complicadas, y a menudo un gran problema es que las personas no pueden conciliar el sueño porque están en un tubo de metal muy ruidoso, y es solo un ambiente extraño».

Pero por ahora, está contenta de tener la oportunidad de tomar imágenes de LCR. Lewis dice que uno de los resultados más fascinantes de esta investigación es que pueden saber si una persona está durmiendo simplemente examinando un poco de LCR en un escáner cerebral.

«Es un efecto tan dramático», dice ella. «[La pulsación del LCR durante el sueño] fue algo que no sabíamos que sucedió en absoluto, y ahora podemos simplemente mirar una región del cerebro e inmediatamente tener una lectura del estado del cerebro en el que alguien está».

A medida que su investigación continúa avanzando, el equipo de Lewis tiene otro rompecabezas que quieren resolver: ¿Cómo se coordinan tan perfectamente nuestras ondas cerebrales, el flujo sanguíneo y el LCR? «Vemos que el cambio neuronal siempre parece ocurrir primero, y luego es seguido por un flujo de sangre fuera de la cabeza, y luego una ola de LCR hacia la cabeza», dice Lewis.

Una explicación puede ser que cuando las neuronas se apagan, no requieren tanto oxígeno, por lo que la sangre abandona el área. A medida que la sangre se va, la presión en el cerebro cae y el LCR fluye rápidamente para mantener la presión a un nivel seguro.

«Pero esa es solo una posibilidad», dice Lewis. «¿Cuáles son los vínculos causales? ¿Uno de estos procesos está causando los otros? ¿O hay alguna fuerza oculta que los impulsa a todos?»

Mayor información en: Nina E. Fultz, Giorgio Bonmassar, Kawin Setsompop, Robert A. Stickgold, et al. «Coupled electrophysiological, hemodynamic, and cerebrospinal fluid oscillations in human sleep» Science, Published: 01 Nov 2019.

Compártelo en tus redes sociales
Share on Facebook
Facebook
Tweet about this on Twitter
Twitter
Share on LinkedIn
Linkedin

Deja un comentario

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.