La mayoría de la gente lo sabe de experiencia: Después de que tan muchas horas de ser despierto, su cerebro sienta incapaz de absorber más - y varias horas de sueño lo restaurarán.
Ahora la nueva investigación de la universidad de la Facultad de Medicina de Wisconsin y de la salud pública aclara este fenómeno, apoyando la idea que duerme los juegos un papel crítico en la capacidad del cerebro de cambiar en respuesta a su ambiente. Esta capacidad, llamada plasticidad, está en el corazón del aprendizaje.
Divulgando en el 20 de enero de 2008, la versión en línea de la neurología de la naturaleza, los científicos de UW-Madison demostró por varias medidas que las sinapsis - conexiones de la célula nerviosa centrales a la plasticidad del cerebro - eran muy fuertes cuando los roedores habían sido despiertos y débiles cuando habían estado dormidos.
Los nuevos resultados refuerzan la hipótesis alto-discutida de los investigadores de UW-Madison sobre el papel del sueño. Creen que duerme la gente de modo que sus sinapsis puedan reducir la talla y prepararse para un nuevo día y la siguiente ronda del aprendizaje y de la consolidación sináptica. |
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El cerebro humano expende el hasta de 80 por ciento una su energía en actividad sináptica, agregando constantemente y consolidando conexiones en respuesta a todas las clases de estímulo, explica el estudio autor Clara Cirelli, profesor adjunto de la psiquiatría.
Dado que cada uno de millones de neuronas en el cerebro humano contiene millares de sinapsis, estos gastos energéticos “son enormes y no se pueden sostener.”
“Necesitamos un período fuera de línea, cuando nos no exponen al ambiente, para tomar sinapsis abajo,” Cirelli dice. “Creemos que es porqué duermen los seres humanos y todos los organismos vivos. Sin sueño, el cerebro alcanza un punto de saturación que grave su presupuesto de energía, su almacén de fuentes y su capacidad de aprender más lejos.”
Para probar la teoría, los investigadores condujeron los estudios moleculares y electrofisiológicos en ratas para evaluar la potenciación sináptica, o consolidación, y depresión, o el dormir de debilitamiento, de siguiente y despertar épocas. En un sistema de experimentos, miraban rebanadas del cerebro para medir el número de receptores específicos, o los puntos de enlace, que se habían movido a las sinapsis.
La “investigación reciente ha demostrado que como la actividad sináptica aumenta, más de estos receptores glutamatergic entran en la sinapsis y la hacen más grande y más fuerte,” explica Cirelli.
Sorprendieron al grupo de Wisconsin encontrar que las ratas tenían un casi 50 por ciento de aumento del receptor después de un período de wakefulness comparado a las ratas que habían estado dormidas.
En un segundo experimento molecular, los científicos examinaron cuántos de los receptores experimentaron la fosforilación, otro indicador de la potenciación sináptica. Encontraron que los niveles de la fosforilación era mucho más alta durante despertar que durmiendo. Los resultados eran iguales cuando midieron otras enzimas que son típicamente activas durante la potenciación sináptica.
Para consolidar su caso, Cirelli y los colegas también realizaron estudios en ratas vivas para evaluar las señales eléctricas que reflejaban cambios sinápticos en diversas horas. Este implicado estimulando un lado del cerebro de cada rata con despertar de siguiente del electrodo y dormir y después la medición “evocó la respuesta,” que es similar a un EEG, en otro lado.
Los estudios demostraron otra vez que, para los mismos niveles de estímulo, las respuestas eran más fuertes después de un largo periodo de despertar y más débiles después de sueño, sugiriendo que las sinapsis deben haber crecido más fuertes.
“Tomado juntas, estas medidas moleculares y electrofisiológicas cabidas agradable con la idea que nuestros circuitos del cerebro consiguen progresivamente más fuertes durante wakefulness y que el sueño ayude a volverlos a calibrar a una línea de fondo sostenible,” dicen Cirelli.
La teoría el Dr. Julio Tononi, profesor ella y del colaborador de la psiquiatría, se han convertido, llamado la hipótesis sináptica del homeostasis, funcionamientos contra el grano de lo que piensan muchos científicos actual de cómo el sueño afecta a aprendizaje. La noción más popular actualmente, dice Cirelli, es ésa durante sinapsis del sueño es dura en el trabajo que juega de nuevo la información adquirida durante las horas anteriores el despertar, consolidando esa información llegando a ser incluso más fuerte.
“Que es diferente de lo que pensamos,” ella dice. “Creemos que ocurre el aprendizaje solamente cuando somos despiertos, y la función principal del sueño es guardar nuestros cerebros y todas sus sinapsis se inclinan y eficiente.”
Fuente: Tierra de Dian
Universidad de Wisconsin-Madison
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