Investigadores de la Universidad de Tel Aviv y UCLA desarrollaron un método de estimulación cerebral profunda durante el sueño para mejorar la consolidación de la memoria

Un estudio pionero ha demostrado por primera vez, que los recuerdos de larga data son consolidados en el cerebro humano a través de la comunicación entre el hipocampo y la corteza cerebral durante el sueño. Además, los investigadores descubrieron que al inducir una estimulación cerebral profunda durante el sueño, se puede mejorar la consolidación de la memoria.

(Comunicado de la portavoz de la Universidad de Tel Aviv)

El singular estudio, publicado hoy en la destacada revista Nature Neuroscience, implicó una cooperación internacional dirigida por la Dra. Maya Geva-Sagiv. El estudio fue euna cooperación entre los laboratorios del Prof. Yuval Nir, de la Facultad de Medicina Sackler, del Departamento de Ingeniería Biomédica y la Escuela de Neurociencias Sagol, de la Universidad de Tel Aviv, y el Prof. Itzhak Fried, del Departamento de Neurocirugía de UCLA y la Facultad de Medicina Sackler, de la Universidad de Tel Aviv.

“Este estudio fue posible por un raro grupo de 18 pacientes con epilepsia en el Centro Medico UCLA”, afirma el profesor Nir. “El profesor Fried implantó electrodos en los cerebros de estos pacientes para tratar de localizar las zonas que causan sus ataques epilépticos, y se ofrecieron como voluntarios para participar de un estudio que investigaba los efectos de la estimulación cerebral profunda durante el sueño. Un estrecho trabajo con neurólogos expertos dirigidos por la profesora Dawn Eliashiv de la UCLA le permitió a nuestro equipo integrar la estimulación cerebral avanzada en la investigación. Así, pudimos comprobar, por primera vez en seres humanos, la hipótesis de larga data, de que la actividad coordinada del hipocampo y la corteza cerebral durante el sueño es un mecanismo crítico en la consolidación de los recuerdos. Además, mejoramos la consolidación de la memoria mediante un protocolo de estimulación especial que potenciaba la sincronización entre estas dos zonas en el cerebro. La intervención durante el sueño representa un enfoque singular que puede continuar desarrollándose en el futuro, a fin de proporcionar esperanza a la gente con alteraciones de memoria como la demencia”.

“Sabemos que una buena noche de sueño es vital para la consolidación de recuerdos de larga data, pero hasta el momento teníamos pocas pruebas respecto a los procesos precisos que tienen lugar durante el sueño humano”, explica la Dra. Maya Geva-Sagiv. “En este estudio hemos examinado directamente el rol de la actividad neuronal y las ondas eléctricas cerebrales durante el sueño. Nuestro objetivo era mejorar los mecanismos naturales en juego, a fin de descubrir exactamente cómo el sueño ayuda a estabilizar de los recuerdos”.

Los investigadores desarrollaron un sistema de estimulación cerebral profunda que mejora la comunicación eléctrica entre el hipocampo-una región cerebral profunda implicada en la adquisición de nuevos recuerdos, y la corteza frontal-donde los recuerdos son almacenados a largo plazo. Al monitorear la actividad en el hipocampo durante el sueño, el sistema permite suministrar estimulación eléctrica a la corteza frontal, en el momento preciso. Los participantes en el estudio completaron dos pruebas de memoria, comparando su performance después de dos diferentes noches-una sin molestias y la otra, con una estimulación cerebral profunda. En ambos casos, se les solicitó por la mañana que reconocieran a personas famosas cuyas fotografías les habían sido exhibidas la noche anterior. El estudio descubrió que la estimulación cerebral profunda, mejoraba significativamente la precisión de su memoria”.

“Descubrimos que nuestro método tenía un efecto beneficioso tanto en la actividad cerebral durante el sueño como en la performance de la memoria”, dice el profesor Fried. “Todos los pacientes que habían recibido estímulos sincronizados en la corteza frontal demostraron un mejor rendimiento de la memoria, comparado con las noches de sueño sin perturbaciones. El grupo de control, que recibió estímulos similares pero no sincronizados, no mostró una mejora de la memoria. Nuestro método de estimulación cerebral profunda es singular porque se realiza en bucle cerrado: la estimulación está precisamente sincronizada con la actividad del hipocampo. Además, hemos monitoreado el impacto de los estímulos en la actividad cerebral con una resolución de neuronas individuales”.

“Nuestros hallazgos apoyan la hipótesis de que una precisa coordinación entre las ondas del sueño ayuda a la comunicación entre el hipocampo que asimila los nuevos recuerdos, y la corteza frontal, que los almacena a largo plazo”, agrega el profesor Nir. “Para nuestra sorpresa, también hemos descubierto que la intervención no ha aumentado significativamente el número de respuestas correctas dadas por los participantes, sino que redujo el número de respuestas incorrectas. Esto sugiere que el sueño agudiza la precisión de nuestra memoria, o, en otras palabras, elimina varias distracciones del rastro de memoria relevante”.