Hace tiempo que sabemos que la formación de recuerdos ocurre durante el sueño. Sin embargo, la forma precisa en la que se procesan las nuevas experiencias mientras dormimos sigue siendo un misterio. Científicos de la Universidad de Pensilvania, en Filadelfia (EE.UU.), han realizado una investigación al respecto, cuyos resultados se han publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences. La investigación concluye que a medida que el cerebro pasa por las diferentes fases de sueño, el hipocampo le enseña a la neocorteza lo que aprendió, transformando esta información fugaz en recuerdos duraderos.
¿Qué sucede en el cerebro mientras dormimos?
Durante el sueño REM se vuelve a ejecutar lo que sucedió, almacenando los recuerdos permanentes.
Para llegar a estas conclusiones los investigadores han estudiado lo que sucede en el cerebro mientras dormimos. Para ello construyeron un modelo de red neuronal, compuesto por un hipocampo, la zona del cerebro encargada de aprender la información del día a día, y un neocórtex, responsable de facetas como el lenguaje o el almacenamiento de recuerdos más permanentes. Durante el sueño simulado, los investigadores pudieron observar y registrar qué neuronas se activan cuando se encuentran en estas dos áreas, para luego analizar esos patrones de actividad.
Así, el equipo ejecutó varias simulaciones de sueño utilizando un algoritmo de aprendizaje inspirado en el cerebro. Las simulaciones revelaron que en una parte del sueño, el cerebro revisa incidentes y datos recientes, mientras que durante el sueño REM se vuelve a ejecutar lo que sucedió, almacenando los recuerdos permanentes.
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Consolidación de recuerdos a largo plazo
A medida que las dos regiones del cerebro se conectan durante el sueño no REM, el hipocampo le va enseñando a la neocorteza. Luego, durante la fase REM la neocorteza se reactiva y puede reproducir lo que ya sabe, consolidando la retención de datos en la memoria a largo plazo. Por ello, los científicos han concluido que es necesario alternar el sueño REM y no REM para que se produzca la formación de la memoria.
El modelo aún es teórico y necesita comprobación. Debido a que las simulaciones pertenecen a lo que sería un adulto típico, en una noche de sueño saludable, los datos no pueden transferirse a todas las personas. No ofrecen, por ejemplo, información de lo que sucede a los niños, si bien los investigadores insisten en que su modelo tiene potencial para responder a algunas preguntas que han quedado pendientes.
A largo plazo, una mejor comprensión del papel de las etapas del sueño en la memoria podría ayudar a los tratamientos para trastornos psiquiátricos y neurológicos, caracterizados por déficits de sueño. También podría aplicarse al estudio del aprendizaje y a la inteligencia artificial.
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Using a #neuralnetwork computational model, Ph.D. students show that as the brain cycles through slow-wave & REM sleep, hippocampus teaches the neocortex … https://t.co/52tw7rZXLf pic.twitter.com/7dHUaDOzl1
— Tali (@talius) October 26, 2022