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El sueño profundo limpia el cerebro, los científicos descubren
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En un nuevo estudio pionero en la Universidad de Boston, un equipo de investigadores ha descubierto cómo el sueño limpia las toxinas del cerebro.
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El estudio fue dirigido por la profesora asistente de ingeniería biomédica Laura Lewis y exploró cómo las ondas cerebrales sincronizadas liberadas durante el sueño no REM podrían desempeñar un papel en la prevención de la acumulación de toxinas en el cerebro.
Los hallazgos fueron publicados en la revista Science y podrían desbloquear nuevos conocimientos sobre la mecánica de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. Lewis espera que los resultados puedan ayudar a crear nuevas formas de tratar y prevenir las condiciones debilitantes que degeneran las células nerviosas y tienen un impacto negativo en la función cognitiva.
Las propiedades de limpieza cerebral del sueño no REM
Durante el sueño, el cerebro progresa a través de varias fases, que van desde un ligero descanso hasta un sueño profundo que se asemeja a la inconsciencia. Los sueños ocurren principalmente durante el sueño con movimiento ocular rápido (MOR), una fase que generalmente ocurre varias veces durante la noche. Lewis y sus colegas se centraron en el sueño no REM, la fase profunda que normalmente tiene lugar más temprano en la noche y que está relacionada con la retención de la memoria.
El estudio de la Universidad de Boston se basó en una investigación previa realizada en ratones, que mostró que el sueño enrojeció toxinas como el beta amiloide, que está relacionado con la enfermedad de Alzheimer. Lewis y su equipo estaban interesados en cómo se limpian las toxinas y por qué el proceso ocurre sólo durante el sueño. Hizo la hipótesis de que la limpieza involucraba líquido cefalorraquídeo, un líquido delgado y transparente que fluye alrededor del cerebro. Para investigar la mecánica del proceso, el equipo diseñó un estudio para probar varias variables diferentes.
Aprovechamiento de la electroencefalografía y la resonancia magnética
A los participantes se les colocó un capuchón de electroencefalografía (EEG) y se les pidió que se quedaran dormidos dentro de una máquina de RMN. Lewis y el equipo analizaron entonces las corrientes eléctricas en sus cerebros y compararon esto con las etapas de alineación del sueño. También midieron los niveles de oxígeno en sangre en el cerebro, así como el nivel de líquido cefalorraquídeo que fluye dentro y fuera del órgano.
"Teníamos la sensación de que cada una de estas métricas era importante, pero la forma en que cambian durante el sueño y la forma en que se relacionan entre sí durante el sueño era un territorio inexplorado para nosotros", dice Lewis.
Los investigadores encontraron que grandes ondas de líquido cefalorraquídeo de movimiento lento bañaban el cerebro durante el sueño no REM. Las correspondientes lecturas del EEG revelaron que, al mismo tiempo, las neuronas comienzan a sincronizar la actividad.
"Primero se veía esta onda eléctrica donde todas las neuronas se callaban", dice Lewis. Cuando todas las neuronas dejaron de disparar temporalmente, la necesidad de oxígeno se redujo, lo que limitó el flujo sanguíneo al cerebro. Esto liberó espacio para que el líquido cefalorraquídeo entrara, circulara por el cerebro y expulsara los productos metabólicos acumulados, como el beta amiloide.
Desde el cerebro humano hasta los cultivos agrícolas, las nuevas tecnologías desempeñan un papel importante en el avance de la investigación sobre organismos vivos. Para ver más de cerca los últimos avances de la Instalación Láser Central del STFC (CLF), no se pierda `Lasers Reveal the Secrets of Plant Cell Walls'