Karunesh Ganguly, en su laboratorio. En la pantalla se aprecian los rastros de las oscilaciones lentas y delta obtenidas durante el experimento. Foto: UCSF.
Las ondas cerebrales compiten entre ellas para determinar el aprendizaje durante el sueño, según un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de California en San Francisco.
Esta investigación ha determinado que distintos patrones de actividad eléctrica en el cerebro son los que posibilitan que recordemos u olvidemos lo que aprendimos el día anterior.
Esta selección de recuerdos es necesaria para la supervivencia: cada día, el cerebro acumula más recuerdos de los que puede almacenar en su memoria.
Mientras dormimos, el cerebro procede a decidir qué es lo que puede guardar como recuerdo de una experiencia y qué es lo que no es relevante para el resto de la vida.
Esta investigación ha comprobado que los patrones de actividad eléctrica son los que intervienen para consolidar algunos recuerdos y borrar otros.
Neuronas especializadas
Los recuerdos se consolidan en el cerebro gracias a unas neuronas especializadas en aprender habilidades recientes.
Dos tipos de ondas cerebrales son las encargadas de fortalecer o debilitar a esas neuronas especializadas, según la experiencia deba ser recordada u olvidada.
Las ondas que intervienen en ese proceso son las ondas llamadas de oscilaciones lentas (cuando alcanzamos el sueño sin movimientos oculares rápidos) y las ondas delta, que son las que se presentan en el sueño profundo sin soñar.
Las oscilaciones lentas son las que intervienen para guardar recuerdos y las ondas delta las que inducen al olvido de una experiencia irrelevante. La competencia entre ellas determina qué recuerdos se archivan y cuáles se olvidan.
Las oscilaciones lentas y las ondas delta son características del llamado sueño no REM, que, al menos en los humanos, constituye la mitad o más de una noche de sueño.
Existía evidencia de que estas etapas de sueño no REM juegan un papel en la consolidación de varios tipos de memoria, incluido el aprendizaje de habilidades motoras. El nuevo estudio ha explicado cómo ocurre este proceso en el cerebro.
Metodología
Para llegar a este resultado, los investigadores trabajaron con ratas de laboratorio: ajustaron mediante optogenética ambas ondas cerebrales mientras los roedores dormían y al día siguiente comprobaron que habían mejorado en el aprendizaje de una nueva habilidad.
Este descubrimiento permite pensar que en futuro la misma técnica se pueda aplicar para aumentar la memoria humana e incluso para borrar recuerdos traumáticos, induciendo al cerebro a potenciar o borrar la memoria de las experiencias vividas.
Karunesh Ganguly, director de esta investigación, explica en un comunicado que "vincular un tipo específico de onda cerebral al olvido es un concepto nuevo… Se han realizado más estudios sobre el fortalecimiento de los recuerdos que sobre el olvido, y tienden a estudiarse de forma aislada el uno del otro. Lo que indican nuestros datos es que existe una competencia constante entre los dos: es el equilibrio entre ellos lo que determina lo que recordamos".
Esta investigación ha determinado que distintos patrones de actividad eléctrica en el cerebro son los que posibilitan que recordemos u olvidemos lo que aprendimos el día anterior.
Esta selección de recuerdos es necesaria para la supervivencia: cada día, el cerebro acumula más recuerdos de los que puede almacenar en su memoria.
Mientras dormimos, el cerebro procede a decidir qué es lo que puede guardar como recuerdo de una experiencia y qué es lo que no es relevante para el resto de la vida.
Esta investigación ha comprobado que los patrones de actividad eléctrica son los que intervienen para consolidar algunos recuerdos y borrar otros.
Neuronas especializadas
Los recuerdos se consolidan en el cerebro gracias a unas neuronas especializadas en aprender habilidades recientes.
Dos tipos de ondas cerebrales son las encargadas de fortalecer o debilitar a esas neuronas especializadas, según la experiencia deba ser recordada u olvidada.
Las ondas que intervienen en ese proceso son las ondas llamadas de oscilaciones lentas (cuando alcanzamos el sueño sin movimientos oculares rápidos) y las ondas delta, que son las que se presentan en el sueño profundo sin soñar.
Las oscilaciones lentas son las que intervienen para guardar recuerdos y las ondas delta las que inducen al olvido de una experiencia irrelevante. La competencia entre ellas determina qué recuerdos se archivan y cuáles se olvidan.
Las oscilaciones lentas y las ondas delta son características del llamado sueño no REM, que, al menos en los humanos, constituye la mitad o más de una noche de sueño.
Existía evidencia de que estas etapas de sueño no REM juegan un papel en la consolidación de varios tipos de memoria, incluido el aprendizaje de habilidades motoras. El nuevo estudio ha explicado cómo ocurre este proceso en el cerebro.
Metodología
Para llegar a este resultado, los investigadores trabajaron con ratas de laboratorio: ajustaron mediante optogenética ambas ondas cerebrales mientras los roedores dormían y al día siguiente comprobaron que habían mejorado en el aprendizaje de una nueva habilidad.
Este descubrimiento permite pensar que en futuro la misma técnica se pueda aplicar para aumentar la memoria humana e incluso para borrar recuerdos traumáticos, induciendo al cerebro a potenciar o borrar la memoria de las experiencias vividas.
Karunesh Ganguly, director de esta investigación, explica en un comunicado que "vincular un tipo específico de onda cerebral al olvido es un concepto nuevo… Se han realizado más estudios sobre el fortalecimiento de los recuerdos que sobre el olvido, y tienden a estudiarse de forma aislada el uno del otro. Lo que indican nuestros datos es que existe una competencia constante entre los dos: es el equilibrio entre ellos lo que determina lo que recordamos".
Intercambio de opiniones entre neuronas
En las últimas dos décadas, la corazonada humana de que el sueño desempeña un papel en la formación de recuerdos ha sido cada vez más respaldada por estudios científicos, explican los investigadores.
Los estudios realizados en animales muestran que las mismas neuronas involucradas en la formación de la memoria inicial de una nueva tarea o experiencia, se reactivan durante el sueño para consolidar estos rastros de memoria en el cerebro.
Esta investigación detalla cómo se desarrolla ese proceso: cuando esas neuronas llegan con la información de esa experiencia al cerebro, otras neuronas intervienen para decidir lo que es o no relevante.
El resultado de ese “intercambio de opiniones” entre neuronas es que unos recuerdos se archivan y otros se olvidan porque, de esta forma, el cerebro despeja la mente para procesar nuevas experiencias.
En las últimas dos décadas, la corazonada humana de que el sueño desempeña un papel en la formación de recuerdos ha sido cada vez más respaldada por estudios científicos, explican los investigadores.
Los estudios realizados en animales muestran que las mismas neuronas involucradas en la formación de la memoria inicial de una nueva tarea o experiencia, se reactivan durante el sueño para consolidar estos rastros de memoria en el cerebro.
Esta investigación detalla cómo se desarrolla ese proceso: cuando esas neuronas llegan con la información de esa experiencia al cerebro, otras neuronas intervienen para decidir lo que es o no relevante.
El resultado de ese “intercambio de opiniones” entre neuronas es que unos recuerdos se archivan y otros se olvidan porque, de esta forma, el cerebro despeja la mente para procesar nuevas experiencias.
Referencia
Competing Roles of Slow Oscillations and Delta Waves in Memory Consolidation versus Forgetting. Jaekyung Kim et al. Cell, volume 179, issue 2, p514-526.e13, october 03, 2019. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.08.040
Competing Roles of Slow Oscillations and Delta Waves in Memory Consolidation versus Forgetting. Jaekyung Kim et al. Cell, volume 179, issue 2, p514-526.e13, october 03, 2019. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.08.040