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Un equipo de científicos ha confirmado que solo 6 horas de privación de sueño pueden reorganizar las conexiones neuronales de ratones en zonas cerebrales cruciales para la memoria y el aprendizaje. El cambio no consiste simplemente en perder sinapsis: ocurre algo bastante más sutil. El cerebro conserva aproximadamente el número de conexiones, pero disminuye la variedad de algunos de sus tipos, como si una inmensa ciudad mantuviera sus calles mientras perdiera parte de la diversidad de vehículos que circulan por ellas.
El hallazgo, publicado en Current Biology, ofrece una nueva pista para comprender por qué dormir resulta tan importante para el funcionamiento cerebral. Los investigadores analizaron nada menos que 125 regiones del cerebro de ratones y observaron que la privación de sueño reducía selectivamente la diversidad de las sinapsis excitadoras, especialmente en la corteza y en la región CA1 del hipocampo, ambas estrechamente relacionadas con procesos cognitivos y de memoria.
Pero conviene detenerse en una diferencia decisiva: estos resultados no significan que dormir 6 horas cada noche provoque necesariamente el mismo fenómeno en una persona. El experimento se realizó en ratones a los que se mantuvo despiertos durante 6 horas adicionales respecto a los animales de control. Es, por tanto, una investigación sobre privación aguda de sueño en animales, no una demostración clínica de los efectos de dormir seis horas en humanos. Y aun así, lo que ocurrió dentro de sus cerebros resulta extraordinariamente revelador.
6 horas sin dormir bastaron para cambiar el «mapa» de las conexiones cerebrales
Cada recuerdo que conservamos depende de una maquinaria microscópica extraordinariamente compleja. Las neuronas se comunican entre sí mediante puntos de contacto llamados sinapsis, estructuras fundamentales para la transmisión de información y la formación de los circuitos nerviosos. Durante mucho tiempo resultaba tentador imaginarlas como conexiones relativamente parecidas. Hoy sabemos que el paisaje es muchísimo más diverso.
iStock
Alterar el reloj biológico, aunque sea solo una hora, tiene consecuencias para la salud.
El equipo de Seth G. N. Grant, de la Universidad de Edimburgo, había desarrollado herramientas capaces de cartografiar esa diversidad con un detalle excepcional. Para hacerlo, empleó ratones modificados para producir versiones fluorescentes de dos proteínas presentes en las sinapsis, PSD95 y SAP102. A partir de su presencia, estructura, concentración y otros parámetros moleculares, los científicos podían distinguir 3 grandes tipos y hasta 37 subtipos de sinapsis excitadoras.
En otras palabras, los investigadores no se limitaron a contar conexiones: construyeron una especie de atlas de la biodiversidad microscópica del cerebro. Es lo que denominan synaptome o «sinaptoma», el conjunto y distribución de los diferentes tipos de sinapsis. Esta perspectiva permite formular una pregunta mucho más interesante que «¿cuántas conexiones tiene el cerebro?»: ¿cambia la variedad de esas conexiones cuando dejamos de dormir?
Y la respuesta apareció después de apenas 6 horas de privación de sueño. Los investigadores mantuvieron despiertos a los ratones mediante estímulos suaves, como tocar sus jaulas o utilizar un pincel, y posteriormente compararon sus cerebros con los de animales que habían seguido su ciclo habitual. La densidad total de sinapsis estudiadas no experimentó una reducción significativa en las 125 subregiones analizadas. Lo que cambió fue su composición.
Koukaroudi D, Qiu Z, Fransén E.
Flujo de trabajo empleado para mapear el sinaptoma cerebral y analizar la diversidad, distribución y características de las conexiones sinápticas entre neuronas.
El detalle desconcertante: no desaparecen las sinapsis, disminuye su diversidad
Aquí reside probablemente el aspecto más sorprendente del trabajo: perder sueño no pareció derribar las conexiones del cerebro como si fueran árboles después de una tormenta. En su lugar, modificó la arquitectura del sinaptoma, afectando selectivamente a determinados tipos y subtipos de sinapsis excitadoras. La diversidad disminuyó especialmente en la corteza cerebral y en CA1, una zona del hipocampo fundamental en los circuitos relacionados con el aprendizaje y la memoria.
Además, no todas las sinapsis parecieron igualmente vulnerables. Los subtipos caracterizados por proteínas con una vida más prolongada mostraron una mayor resistencia a la privación de sueño, mientras que la composición global se desplazó hacia conexiones con un recambio proteico más lento. Esta diferencia sugiere que la estabilidad molecular de una sinapsis podría influir en su capacidad para soportar periodos de vigilia prolongada.
Oksana Bratanova, Alamy Foto de stock
La melatonina puede ser una de las ayudas para dormir más confiables
Pero hay otro dato que hace el resultado todavía más intrigante. Cuando los investigadores analizaron el sinaptoma durante un ciclo normal de sueño y vigilia, no detectaron diferencias estadísticamente significativas en los parámetros estudiados. Es decir, la arquitectura sináptica se mostró relativamente estable durante un ciclo cotidiano y cambió de manera evidente al introducir la privación de sueño.
El experimento también indicó que esa arquitectura alterada podía modificar la respuesta de los circuitos a patrones de oscilación neuronal. Para los autores, esto refuerza la posibilidad de que una de las funciones del sueño sea preservar la diversidad y organización del entramado sináptico, contribuyendo así al mantenimiento de las capacidades cognitivas. No sería simplemente «descansar» el cerebro: dormir ayudaría a conservar el repertorio de conexiones con el que procesa la información.
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Lo que este experimento puede (y todavía no puede) decir sobre dormir 6 horas
La tentación de trasladar el resultado directamente a nuestra almohada es enorme, pero científicamente sería prematuro. Un ratón privado de sueño durante seis horas no equivale a una persona que duerme seis horas cada noche. Las especies presentan patrones de sueño, ritmos biológicos y necesidades diferentes, y este trabajo tampoco siguió a seres humanos que durmieran sistemáticamente esa cantidad de tiempo.
Por eso el estudio no permite afirmar que una noche de 6 horas vaya a reducir la diversidad sináptica de tu hipocampo. Tampoco demuestra que los cambios encontrados sean, por sí solos, responsables de la sensación de torpeza mental, los problemas de memoria o las dificultades de aprendizaje asociados a la falta de sueño. Los propios resultados abren precisamente esa pregunta: falta averiguar hasta qué punto estas modificaciones microscópicas producen consecuencias funcionales y conductuales concretas.
Lo que sí demuestra el experimento es que unas pocas horas de privación bastan para alterar de manera selectiva una propiedad del cerebro que hasta ahora había sido difícil observar a esta escala: la diversidad de sus sinapsis. El trabajo cartografió sinapsis excitadoras a través de 125 regiones cerebrales y encontró una vulnerabilidad especialmente marcada en estructuras vinculadas a la cognición. No es una prueba de daño cerebral humano por dormir seis horas, pero sí una pista biológica potente sobre lo que el sueño podría estar protegiendo.