Papel del sueño en la formación de memoria

ScienceDaily (Sep. 16, 2009) - Un equipo de la universidad de Rutgers, Newark, y el Collège de France, París, ha identificado por primera vez el mecanismo que tiene lugar durante el sueño que hace que se produzca el aprendizaje y la formación de la memoria. La investigación fue realizada en el Collège de France, París, donde Buzsaki trabajó como profesor visitante distinguido en el 2008.

Desde hace más de un siglo se sabe que el sueño, de algún modo, es importante para el aprendizaje y la memoria. Sigmund Freud fue más lejos y sospechó que lo que aprendemos durante el día era "ensayado" por el cerebro durante el sueño, permitiendo que se formen los recuerdos. Y aunque la investigación reciente se ha centrado en indagar los vínculos entre el hipocampo y la consolidación de la memoria, aún no se han identificado los procesos específicos que causan la memoria de largo plazo.

De acuerdo a una publicación en la revista Nature Neuroscience, György Buzsaki, profesor del Centro de Neurociencia Molecular y del Comportamiento de la Universidad Rutgers, en Newark, y los co-investigadores Gabrielle Girardeau, Karim Benchenane, Sidney Wiener y Michael Zugaro, del Colegio de Francia, han determinado que hay ciertos eventos cerebrales breves y transitorios llamados "ondulaciones de onda aguda" que son responsables de la consolidación de la memoria y la transferencia de la información adquirida en el hipocampo a la corteza cerebral, donde se almacena la memoria a largo plazo.

Las ondulaciones de onda aguda son oscilaciones intensas comprimidas que se producen en el hipocampo cuando éste está trabajando "off-line" durante la cuarta etapa del sueño, que, junto con la tercera fase, es el nivel más profundo del sueño.

De acuerdo a Buzsaki, durante la cuarta etapa del sueño "es como si muchos instrumentos y  miembros de una orquesta se uniesen para generar un sonido tan fuerte que es escuchada por amplias zonas de la corteza cerebral. Estos agudos y 'fuertes' eventos transitorios se producen cientos o miles de veces durante el sueño y le "enseñan" a la corteza cerebral cómo formar una memoria de largo plazo, un proceso denominado consolidación de la memoria. "La intensidad y la ocurrencia de varias de esas ondas también explicarían por qué ciertos acontecimientos, que ocurren sólo una vez en estado de vigilia, pueden ser recordado para toda la vida"

Los investigadores fueron capaces de señalar que las oscilaciones de onda aguda son la causa de la formación de la memoria mediante la eliminación de los acontecimientos de onda en las ratas durante el sueño. Las ratas fueron entrenadas en una tarea de navegación espacial y luego se deja a dormir después de cada sesión. Las ratas a las que se les habían eliminado selectivamente todos los eventos de onda por estimulación eléctrica se vieron obstaculizadas en su capacidad de aprender del entrenamiento, dado que la información comprimida no pudo salir el hipocampo y ser transferencia a la corteza cerebral.

La identificación de un patrón específico en el cerebro responsable de reforzar la información aprendida podría facilitar la investigación para el tratamiento eficaz de los trastornos de memoria. "Esto demuestra que si un patrón bien definido de actividad cerebral es factible de ser eliminado de forma selectiva, se puede producir un déficit de memoria, lo que es una demostración de que este patrón específico del cerebro es la causa de la formación de memoria de largo plazo", dice Buzsaki. 

Traducido por Rubén Carvajal Santana

Referencias:

Buzsaki G, Chen LS. et al. Spatial organization of physiological activity in the hippocampal region: relevance to memory formation. Prog Brain Res. 1990; 83: 257–68. [PubMed]

Buzsaki G, Draguhn A. Neuronal oscillations in cortical networks. Science. 2004; 304(5679): 1926–1929. [PubMed]