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Cierta Ciencia

En Cierta Ciencia, de la mano de la genetista Josefina Cano nos acercamos, cada quince días, al trabajo de muchos investigadores que están poniendo todo su empeño en desenredar la madeja de esa complejidad que nos ha convertido en los únicos animales que pueden y deben manejar a la naturaleza para beneficio mutuo. Hablamos de historias de la biología.

¿Por qué y para qué dormimos?

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El cerebro, nuestro gran tesoro, durante el día nos permite movernos por el mundo haciendo cosas, imaginando otras. Podríamos pasarnos así, en estado de alerta, pero no, dedicamos mucho tiempo de nuestra vida a dormir, invirtiéndolo en una actividad en apariencia inane.

¿Actividad inútil? ¿Pérdida de tiempo?

Durante el sueño el cerebro se dedica, entre otras, a dos actividades fundamentales: la primera, una limpieza grande para eliminar residuos y la segunda, consolidar la memoria. Limpiar el cerebro libera espacio para almacenar información nueva (en el cerebro la finca raíz es carísima) y la consolidación de la memoria nos habilita para poder seguir siendo quienes somos.

¿Por qué nos pasamos un tercio de la vida durmiendo, actividad que compartimos con la gran mayoría de los mamíferos? La pregunta se la han hecho muchos investigadores durante algún tiempo y la respuesta ha venido aflorando en los últimos años. Un equipo de científicos de la Universidad de Rochester, trabajando con ratones, sugiere que la respuesta en parte puede estar en el hallazgo de un sistema de fontanería que drena los residuos y los desechos del cerebro. Los científicos postulan que al cerebro le gusta esperar hasta estar dormido para sacar la basura.

El estudio, publicado en la revista Science, es la continuación de otro llevado a cabo por el mismo equipo, y consiste en el descubrimiento de una red de canales que corren a lo largo de los vasos sanguíneos cerebrales. Estos canales trabajan casi igual que el sistema linfático que opera en el resto del cuerpo limpiando residuos innecesarios, pero a diferencia de éste quienes hacen el trabajo son las células gliales. Los canales no habían podido ser vistos por los biólogos hasta hace poco, cuando se emplearon métodos de altísima resolución microscópica, para observar en ratones la actividad de un cerebro vivo. El descubrimiento de esos canales sugiere que enfermedades como el Alzheimer, donde placas de residuos se acumulan, podrían explicarse por un problema en la limpieza.

El equipo se preguntó si el sistema de canales cuyo constante bombeo requiere bastante energía es el responsable de que, como se ha observado, el cerebro dormido gaste casi tanta energía como el despierto. Para observar los cambios en el volumen de los fluidos en el cerebro durante el sueño, inyectaron moléculas fluorescentes en los cerebros de ratón y siguieron el curso de los fluidos en cerebros anestesiados, despiertos o dormidos.

No es lo mismo dormidos que despiertos.

Los cerebros anestesiados o dormidos tuvieron un incremento del 60 por ciento en el volumen de los fluidos, debido a que las células cerebrales se “encogen” para dejar más espacio a los canales. Cuando los ratones fueron despertados el volumen del fluido disminuyó de forma abrupta. Cuando midieron la cantidad de la proteína beta amieloide, acumulada en la enfermedad de Alzheimer, encontraron que se eliminaba al doble de velocidad en los ratones dormidos.

Aunque estos estudios fueron hechos en ratones –en humanos puede ocurrir algo similar– nos da una visión espectacular del por qué el dormir es tan reparador. Tal vez el bienestar sentido después de una buena noche de sueño sea el sentirnos limpios de todas las basuritas que se acumularon durante un día pesado.

El dormir es importante también para consolidar la memoria pero el cómo se hace hasta hace poco era un misterio. Un estudio publicado en Science sugiere que una muy particular actividad eléctrica que involucra a las neuronas que envían sus impulsos hacia atrás, podría tener un papel importante en la consolidación de la memoria.

Neuronas trabajando al revés.

La actividad neuronal necesita un impulso sensorial –algo visto, un olor– que es recibido por las dendritas de las neuronas y que luego es transmitido como un mensaje electroquímico a otras células vía los largos axones.

Como durante el sueño el cerebro está cerrado a esos impulsos no debería existir actividad neuronal. Pero los investigadores del área han detectado una actividad eléctrica diferente en el cerebro dormido. Esas ondas eléctricas hacen que las neuronas, especialmente las del hipocampo, el sitio del cerebro donde se procesa la memoria, envíen sus señales eléctricas hacia atrás, hacia sus propias dendritas y no hacia otras células. Este comportamiento resulta en dos hechos importantes: el fortalecimiento de las señales eléctricas de células vecinas, algo necesario en la consolidación de la memoria, como también el abrir espacio que se usará para almacenar nueva información cuando el cerebro despierte.

¿Y los sueños?

Si el cerebro mientras se duerme está entregado a la limpieza y a hacer tareas tan insólitas como que las neuronas funcionen al revés, no es de extrañar que los sueños sean ese carnaval de locuras que a veces recordamos al despertar. En realidad son alucinaciones, sino, ¿de que otra manera se entiende que aparezcan retazos de la infancia, que hagamos vuelos rasantes y que estemos desnudos, desprotegidos y sin los deberes hechos en la mitad del patio de la escuela; que nunca podamos llamar por teléfono o que nos persigan y, o bien nos hacemos invisibles o nos convertimos en súper héroes?

Tal vez por eso cualquier intento por buscarle un significado a los sueños se quede en la mera especulación.

La consolidación de la memoria en el hipocampo es una actividad de mucho cuidado pero el deshacerse de la basura puede permitir y alimentar ese torrente alocado de imágenes que son los sueños.

Buenas noches y felices sueños.

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