Dormir para recordar

El sue?o es imprescindible para consolidar los recuerdos, un proceso por el cual la experiencia y el entrenamiento se transforman en mejoras en la actuaci¨®n personal a trav¨¦s de la memoria y el aprendizaje. Esta hip¨®tesis se ha visto confirmada por varios experimentos cuyos resultados se han presentado recientemente, algunos realizados a nivel celular y otros con sujetos humanos. En estos ¨²ltimos los experimentos indican que es necesario dormir en las 30 horas siguientes a una experiencia para consolidar el aprendizaje. Adem¨¢s, tanto en los experimentos con neuronas como con sujetos humanos, las dos fases del sue?o existentes parecen resultar imprescindibles para obtener el m¨¢ximo provecho de lo aprendido durante el d¨ªa.

Mediante el aislamiento de porciones de tejido del cerebro de gatos dormidos y la inspecci¨®n de millones de c¨¦lulas al mismo tiempo, los cient¨ªficos han descubierto lo que creen que puede ser un elemento clave en la maquinaria del cerebro para establecer los recuerdos a largo plazo.Parece que durante una fase extremadamente tranquila del sue?o, cuando los investigadores cre¨ªan que nada suced¨ªa en el cerebro, grupos de c¨¦lulas encargadas de la formaci¨®n de nuevos recuerdos se transmiten se?ales entre s¨ª. La se?ales, descubiertas hace s¨®lo unos a?os, parecen permitir a las c¨¦lulas de muchas partes del cerebro construir v¨ªnculos duraderos. Entonces, cuando algunas de las c¨¦lulas se estimulan durante las horas de vigilia, los v¨ªnculos se activan y se recupera todo el recuerdo.

El descubrimiento, descrito por varios cient¨ªficos en el encuentro de la Sociedad para la Neurociencia celebrado en Nueva Orleans a comienzos de noviembre, forma parte de una investigaci¨®n continuada sobre el papel del sue?o en la consolidaci¨®n de los recuerdos. Los resultados se publicar¨¢n en la edici¨®n de diciembre de Cerebral Cortex.

Aunque se han elucidado muchos de los pasos de este proceso, no se conoc¨ªan los mecanismos utilizados por cada c¨¦lula para establecer v¨ªnculos que crean unas redes de recuerdos que pueden durar toda una vida. La investigaci¨®n tambi¨¦n hace referencia a uno de los misterios m¨¢s profundos de la biolog¨ªa: ?por qu¨¦ duermen los animales?

Desde hace tiempo muchos cient¨ªficos sostienen la teor¨ªa de que los recuerdos se almacenan en una fase del sue?o, la fase de r¨¢pido movimiento ocular, o sue?o REM. Aunque el nuevo estudio pone esa teor¨ªa en cuesti¨®n, tambi¨¦n sugiere que las personas y los animales duermen, al menos en parte, para poder recordar, afirma Terrence J. Sejnowski, neurocient¨ªfico del Salk Institute de San Diego (EE UU).

"?Por qu¨¦ casi todos necesitamos ocho horas de inactividad cada noche?", se pregunt¨®. "Nuestros sistemas sensoriales est¨¢n al m¨ªnimo, los m¨²sculos paralizados y somos muy vulnerables. La evoluci¨®n debe tener un prop¨®sito en mente".

Durante el d¨ªa, explic¨®, penetran en la memoria muchas informaciones, aunque la mayor¨ªa carece de importancia y se puede descartar tranquilamente. Pero otras informaciones son importantes, dice Sejnowski. Por tanto, el cerebro necesita mezclarlas con los recuerdos m¨¢s antiguos y almacena la nueva informaci¨®n conforme va poniendo al d¨ªa la antigua.

El cerebro cumple esta tarea entrando en una serie de estados qu¨ªmicos y el¨¦ctricos durante el d¨ªa y la noche, dice Alexander Borbely, investigador de la Universidad de Z¨²rich (Suiza), que estudia el sue?o en seres humanos.

Cuando las personas est¨¢n despiertas, explica, su cerebro produce una amplia variedad de r¨¢pidas actividades el¨¦ctricas, al liberar muchos neurotransmisores (sustancias qu¨ªmicas que ayudan a transportar la informaci¨®n). Se estimulan espec¨ªficamente las c¨¦lulas que se ocupan de prestar una atenci¨®n directa a un acontecimiento. Este nivel elevado de actividad parece se?alarlas como objeto de una especial atenci¨®n durante el sue?o.

Cuando las personas se duermen, su cerebro entra en un estado diferente, explic¨® Borbely. Los neurotransmisores que las ayudan a mantenerse despiertas se reducen hasta niveles m¨ªnimos. Al mismo tiempo, regiones completas del cerebro comienzan a oscilar o a dispararse r¨ªtmicamente a frecuencias m¨¢s lentas. Durante la noche se producen diferentes patrones de ritmos espont¨¢neos en lo que denominamos fases del sue?o.

Una, la fase REM, es la que se da cuando el cerebro se vuelve muy activo y produce los sue?os. Muchos investigadores han sostenido que durante el sue?o REM se produce la consolidaci¨®n de la memoria, dice Borbely, pero podr¨ªa no ser as¨ª. A?ade que muchos antidepresivos populares anulan pr¨¢cticamente el sue?o REM en las personas y, sin embargo, su memoria es buena.

Para estudiar estos procesos, los cient¨ªficos de la Universidad Laval de Quebec (Canad¨¢), dirigidos por Mircea Steriade, han cortado s¨®lo las conexiones neuronales con el exterior de una peque?a zona del cerebro de un gato mientras duerme y han visto lo que pasa en esa zona. Al entrar en el sue?o, las c¨¦lulas de la corteza cerebral, en la que residen las asociaciones y los recuerdos, se estimulan por los impulsos procedentes del t¨¢lamo, situado en el interior del cerebro. A medida que se disparan repetidamente, estas c¨¦lulas, dice Steriade, deben estar repasando lo aprendido durante el d¨ªa. Este repaso parece seguir, a intervalos, durante toda la noche, mientras la regi¨®n que contiene los recuerdos a corto plazo, el hipocampo, transmite lo que ha aprendido a la corteza.

Cuando se entra en la fase de sue?o profundo (de onda larga), las neuronas de la corteza cerebral parecen aislarse del resto del cerebro y volverse totalmente inactivas. Pero esto es s¨®lo una apariencia, como ha visto Steriade. Estas neuronas segregan continuamente diminutas cantidades de neurotransmisores, lo que se denomina acontecimientos sin¨¢pticos en miniatura, o minis, que son la clave de la consolidaci¨®n de los recuerdos, seg¨²n Sejnowski. La compleja maquinaria de las sinapsis, la zona de contacto entre neuronas, produce as¨ª, en esta fase del sue?o, el refuerzo de la conexi¨®n entre las c¨¦lulas que han participado en el acto de prestar atenci¨®n a alg¨²n acontecimiento durante el d¨ªa. Las se?ales el¨¦ctricas neuronales producen la activaci¨®n de genes, se producen nuevas prote¨ªnas y se refuerzan los lazos entre las c¨¦lulas. D¨ªas, semanas e incluso a?os m¨¢s tarde, cuando se activan s¨®lo algunas de las c¨¦lulas en este circuito reforzado, se recupera el recuerdo entero.

El sue?o y la creatividad

Los nuevos experimentos muestran que las partes del cerebro que estuvieron m¨¢s activas durante el d¨ªa produjeron el sue?o profundo con ondas m¨¢s largas durante la noche. Esto puede explicar por qu¨¦ algunas veces dormir ayuda a resolver un problema con una soluci¨®n creativa. Algunas de las c¨¦lulas comparten recuerdos durante el d¨ªa y es preciso poner en orden el sistema. El cient¨ªfico Terrence J. Sejnowski afirma: "Siempre ha existido una estrecha conexi¨®n entre el sue?o y la creatividad que puede ser el subproducto de la forma en que la naturaleza consolida los recuerdos".

Jan Born, de la Universidad de Lubeck (Alemania), ha intentado ver en personas cu¨¢l de las dos fases del sue?o, la de sue?o profundo, que predomina en las primeras horas y la REM, que se da sobre todo en las horas finales, es m¨¢s necesaria para consolidar los recuerdos. Ha visto que el sue?o profundo es suficiente cuando se trata de aprender tareas, pero que ambos tipos de sue?o son necesarios para lograr el m¨¢ximo aprovechamiento. Esto sugiere que existe un mecanismo secuencial para la consolidaci¨®n de la memoria, que requiere una fase inicial de sue?o profundo (de onda larga) seguido de periodos de sue?o REM. En cuanto la utilidad de quedarse toda la noche estudiando antes de un examen, habr¨ªa que estudiar la relaci¨®n entre la memoria impl¨ªcita (inconsciente) estudiada en estos experimentos y la expl¨ªcita (consciente) necesaria para aprender una asignatura.

Los falsos recuerdos

La imaginaci¨®n puede llevar a la gente a cometer lo que se denominan errores de percepci¨®n de la realidad, por los cuales se recuerda un acontecimiento imaginado como si hubiera sucedido realmente. Son los llamados falsos recuerdos, que a veces llegan a conducir a sentencias injustas cuando se producen acusaciones falsas basadas en ellos. Cient¨ªficos de la Universidad Northwestern (Estados Unidos) han comprobado que existen diferencias en la actividad cerebral durante la formaci¨®n y la recuperaci¨®n de recuerdos verdaderos y recuerdos falsos. Utilizando letreros, im¨¢genes y palabras habladas, los cient¨ªficos vieron que cuando se percib¨ªa un letrero que luego formar¨ªa un falso recuerdo (que tras el letrero apareciera una imagen del objeto representado) se produc¨ªa una mayor respuesta cerebral que cuando el recuerdo iba a formarse correctamente (que no hab¨ªa aparecido la imagen tras el letrero). Los voluntarios ten¨ªan que intentar visualizar en todos los casos el objeto al ver el letrero. Al recordar, sin embargo, la respuesta fue mayor en los casos de recuerdos verdaderos que de falsos.

Como se sabe, se?alan los cient¨ªficos en la revista Nature Neuroscience, que las personas tienden a creer que un recuerdo es verdadero cuando se percibe con mucho detalle y sugieren que los acontecimientos que conducen a la consolidaci¨®n de falsos recuerdos contienen m¨¢s detalles que los objetos visualizados mentalmente, pero menos detalles que los recuerdos reales.