Un nuevo estudio analiza el interior profundo del cerebro, donde el aprendizaje previo se reactivó durante el sueño, lo que resultó en una memoria mejorada.
Neurocientíficos de la Universidad Northwestern se unieron a médicos del Centro de Epilepsia de la Universidad de Chicago para estudiar la actividad eléctrica cerebral en cinco de los pacientes del centro en respuesta a los sonidos administrados por el equipo de investigación como parte de un ejercicio de aprendizaje.
A los cinco pacientes que se ofrecieron como voluntarios para participar en el estudio se les implantaron sondas de electrodos en el cerebro con el fin de investigar posibles tratamientos para sus trastornos convulsivos.
Si bien estudios anteriores han utilizado registros de EEG capturados por electrodos en la cabeza para medir el procesamiento de la memoria durante el sueño, este es el primer estudio que registra dicha actividad eléctrica desde el interior del cerebro.
El estudio encontró que los participantes mejoraron significativamente su desempeño en una prueba de recuerdo a la mañana siguiente. La actividad cerebral mapeada permitió a los investigadores dar un gran paso adelante en la comprensión de cómo funciona el almacenamiento de la memoria al proporcionar datos visuales que identifican las áreas del cerebro involucradas en el proceso de almacenamiento de la memoria durante la noche.
Aunque el número de pacientes estudiados fue necesariamente pequeño, fue posible sacar conclusiones sólidas porque los cinco pacientes mostraron los mismos patrones de mejora de la memoria y actividad eléctrica.
«Estamos investigando cómo las personas logran recordar las cosas que han aprendido, en lugar de olvidarlas», dijo Ken Paller, director del Programa de Neurociencia Cognitiva de Northwestern e investigador principal del estudio. «Nuestra opinión es que el sueño contribuye a esa capacidad».
Paller es profesor de psicología y titular de la Cátedra James Padilla de Artes y Ciencias en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern.
Los colaboradores del estudio incluyen investigadores de neurología y cirugía neurológica de la Universidad de Chicago e investigadores de psicología de Northwestern, la Universidad de Michigan y Middlebury College (Vermont).
El artículo, «Marcadores electrofisiológicos de la consolidación de la memoria en el cerebro humano cuando los recuerdos se reactivan durante el sueño», se publicará el 24 de octubre en la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).
Cómo se hizo el estudio
Una noche, mientras cada paciente dormía en una habitación de hospital, el equipo registró respuestas electrofisiológicas a 10-20 sonidos que se presentaron repetidamente. Todos los sonidos se reprodujeron en voz muy baja para evitar la excitación. La mitad de los sonidos se asociaron con objetos y sus ubicaciones espaciales precisas que los pacientes aprendieron antes de dormir usando una computadora portátil, como el tintineo de las llaves del automóvil, para ayudar a recordar su ubicación.
Después de dormir, los investigadores encontraron mejoras sistemáticas en la memoria espacial, replicando los resultados de estudios anteriores que utilizaron registros de EEG del cuero cabelludo. Los pacientes indicaron con mayor precisión las ubicaciones recordadas en la pantalla de la computadora portátil.
Los nuevos datos de los electrodos cerebrales implantados mostraron que los sonidos de objetos presentados durante el sueño provocaron una mayor actividad oscilatoria, incluidos aumentos en las bandas de EEG theta, sigma y gamma.
La presencia de actividad electrofisiológica en el hipocampo y el área temporal medial adyacente de la corteza cerebral, cuando los sonidos se presentaron durante el sueño, reflejó la reactivación y el fortalecimiento de las memorias espaciales correspondientes.
Las respuestas gamma se asociaron consistentemente con el grado de mejora en la memoria espacial exhibida después del sueño. Esta evidencia electrofisiológica llevó a los investigadores a concluir que la mejora del almacenamiento de memoria basada en el sueño tiene lugar en estas regiones del cerebro.
«La suposición ortodoxa solía ser que tales sonidos serían bloqueados cuando la gente duerme», dijo Paller. «En cambio, estos sonidos nos permitieron demostrar que las estructuras cerebrales, como el hipocampo, responden cuando se reactivan los recuerdos, lo que nos ayuda a retener el conocimiento que adquirimos cuando estamos despiertos.
«A veces, recordar y olvidar parece aleatorio. Podemos recordar detalles irrelevantes mientras olvidamos lo que más queremos recordar. La nueva respuesta a este misterio de larga data, destacada por esta investigación., es que los recuerdos se reviven cuando dormimos, aunque nos despertemos sin saber que sucedió», dijo Paller.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Northwestern University. Original escrito por Stephanie Kulke. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
