La ensoñación puede impulsar la plasticidad cerebral y la consolidación de la memoria

La divagación puede aumentar la plasticidad cerebral, la consolidación de la memoria

Por Jessica Freeborn el 20 de diciembre de 2023

Revisado por Jill Seladi-Schulman, Ph.D.

¿Tiene la divagación beneficios inesperados para el cerebro? Crédito de la imagen: Hernandez & Yamp; Sorokina / Stocksy.

El funcionamiento del cerebro es complejo y la investigación sobre la actividad cerebral está en curso. Un área de interés es la actividad de los neuronas durante la divagación y los posibles beneficios que esta puede tener. Un estudio reciente examinó la divagación en ratones exponiéndolos a imágenes y encontró una actividad neural similar entre los momentos de divagación y mirar las imágenes reales más tarde en el día después de más exposición.

Los resultados indican que la divagación puede ayudar con componentes como el aprendizaje y la consolidación de la memoria. La divagación es una experiencia común para las personas. Sin embargo, los investigadores siguen buscando entender las complejidades de lo que sucede durante la divagación, así como los posibles beneficios que puede tener para el cerebro. Un estudio publicado en Nature examinó la actividad neural de ratones durante periodos de divagación y encontró patrones neurales distintos y la activación del hipocampo, un área del cerebro que ayuda con la memoria.

Los hallazgos sugieren que la divagación puede ayudar con el aprendizaje y la memoria. Sin embargo, se requiere más investigación para comprender los resultados del estudio y sus implicaciones clínicas. ¿Qué sucede en el cerebro durante los sueños y las divagaciones? El cerebro es un órgano complejo que supervisa el funcionamiento del resto del cuerpo. Contiene muchas neuronas que transmiten señales, lo que permite a las personas moverse, recordar y pensar. Estructuras diferentes en el cerebro controlan diferentes funciones y trabajan juntas para garantizar el funcionamiento adecuado del cuerpo. Por ejemplo, el hipocampo ayuda a formar memorias a largo plazo. El Dr. Keiland Cooper, un neurocientífico de la Universidad de California, Irvine, explicó a Medical News Today: «Los recuerdos a menudo se definen como patrones específicos de actividad de un grupo de neuronas. Estos patrones pueden ser específicos, con el mismo patrón de neuronas disparando a los mismos tipos de estímulos. En lo que se está conociendo como el ‘dogma central’ de la consolidación de la memoria, el hipocampo, una región del cerebro crítica para el aprendizaje y la memoria, a menudo repite estos patrones, incluso en ausencia de la entrada sensorial que los causó por primera vez».

«Se cree que estas ‘reactivaciones’ o ‘repeticiones’ ocurren para que el cerebro refuerce las conexiones entre neuronas. Conocido como consolidación de la memoria, este proceso se cree que es el motor que nos previene de olvidar», agregó el Dr. Cooper. La divagación es un término para lo que sucede cuando el cerebro imagina algo que no está sucediendo actualmente. Pueden ocurrir espontáneamente a lo largo del día. La divagación puede ofrecer ciertos beneficios, como ayudar a las personas a planificar para desafíos potenciales en el futuro.

Los investigadores del estudio actual querían entender más sobre lo que sucede durante la divagación y qué beneficios pueden tener estas actividades cerebrales. El Dr. Cooper explicó: «La reactivación del hipocampo se observa con mayor facilidad durante el sueño, donde ráfagas fuertes de actividad eléctrica en el hipocampo se propagan por el resto de la corteza cerebral del cerebro. En los últimos años, también se ha observado la reactivación durante periodos de vigilia tranquila. El estudio actual buscó comprender más a fondo la dinámica de las reactivaciones despiertas». La divagación puede apoyar la consolidación de la memoria. Los investigadores quisieron centrarse en la actividad cerebral durante los periodos de divagación y los cambios en la actividad cerebral que ocurren con el tiempo. Este estudio involucró a ratones y se centró en mostrarles a los ratones dos imágenes y una pantalla en blanco.

Los ratones vieron las imágenes varias veces durante el día. Los investigadores pudieron medir la actividad cerebral durante estos periodos para averiguar qué estaba ocurriendo.

El investigador principal del estudio, el Dr. Mark L. Andermann, del Departamento de Neurobiología de la Escuela de Medicina de Harvard, Boston, MA, dio un poco de contexto sobre la configuración del estudio: «Dado que no podemos preguntarle al ratón en qué está pensando, básicamente tomamos una estrategia indirecta para tratar de entender en qué estaba pensando el cerebro del ratón durante los periodos de tranquilidad cuando el ratón mira una pantalla en blanco».

«La estrategia consistía en mostrarle al ratón una de dos imágenes una y otra vez, con un minuto entre cada imagen en el que el ratón solo miraba una pantalla gris en blanco. Al mismo tiempo, rastreamos los patrones de actividad de las neuronas en la corteza visual. Un avance clave fue que registramos la actividad de muchas más neuronas al mismo tiempo de lo que comúnmente se hace, alrededor de 7.000 neuronas simultáneamente», explicó el Dr. Andermann. Los investigadores pudieron observar reactivaciones clave de actividad neuronal durante los periodos de divagación.

Definieron las reactivaciones como «patrones de actividad que son similares a aquellos que ocurrieron durante experiencias recientes». Por lo tanto, durante la divagación, los cerebros de los ratones reaccionaron de manera similar a cuando estaban viendo la imagen. Sin embargo, los investigadores encontraron patrones distintos en la actividad neuronal durante los periodos de divagación.

Encontraron que la actividad neuronal era más similar a cómo lucía la actividad neuronal de los ratones en el futuro. Los investigadores también notaron una actividad distintiva en el hipocampo que ocurría al mismo tiempo. El Dr. Andermann explicó: «Los ‘patrones de reactivación’ durante la vigilia tranquila después de las primeras veces que el ratón ve una imagen en realidad se parecen más a como la respuesta cerebral a esa misma imagen se verá en el futuro, después de ver la imagen 60 veces más. En otras palabras, estos patrones de reactivación fuera de línea realmente predicen la plasticidad futura en cómo el cerebro responde a una imagen, y también predicen cómo el cerebro aprende gradualmente a distinguir las dos imágenes nuevas como diferentes. Este hallazgo nos llevó a especular que los patrones de reactivación están haciendo parte del trabajo para impulsar la plasticidad cerebral y el aprendizaje, como si estuvieran entrenando al cerebro para ver las dos imágenes de manera diferente».

Los resultados respaldan la idea de que la divagación puede ayudar con procesos como la consolidación de la memoria, lo que permite la formación de memorias a largo plazo y el aprendizaje asociativo. El neurocientífico teórico Dr. Dimitris Pinotsis, profesor asociado en la Universidad de Londres, Reino Unido, que no estuvo involucrado en el estudio, comentó sobre sus hallazgos, señalando que «el estudio sugiere que la divagación nos ayuda a agudizar nuestros pensamientos, como también ha indicado algunos estudios de cognición social».

«Durante la divagación, sugiere el estudio, las neuronas recuerdan lo que se les mostró y consolidan sus respuestas. Así que no somos solo receptores pasivos, sino que damos forma activamente a la forma en que procesamos la información del mundo», dijo el Dr. Pinotsis. ¿Los hallazgos se aplican a los humanos? La principal limitación de esta investigación es que se hicieron en ratones, pero esto también significa que hay muchas oportunidades para futuras investigaciones en esta área. Aunque este estudio pudo observar la actividad de miles de neuronas, no pudo capturar todos los componentes de todo lo que estaba sucediendo en el cerebro.

La investigación futura puede confirmar los hallazgos y examinar cómo pueden aplicarse a las personas. Como señaló el Dr. Cooper, «Es importante tener en cuenta que el estudio se realizó en ratones, por lo que las comparaciones directas con los humanos deben tomarse con precaución».

«Sin embargo, los mecanismos más generales de reactivación del hipocampo se han observado en cerebros humanos, abriendo la puerta a futuros estudios. Además, un inconveniente de la imagen de calcio es que la escala de tiempo de la imagen es frecuentemente más lenta que la de otros métodos. Dado que las reactivaciones son eventos rápidos, el trabajo futuro debería intentar replicar los hallazgos del estudio con estos métodos», advirtió el Dr. Cooper. Sin embargo, los resultados apuntan a los posibles beneficios de la divagación y las oportunidades para comprender lo que está sucediendo en humanos y animales en el futuro. El Dr. Andermann nos dijo: «Anteriormente he trabajado en métodos de imágenes cerebrales tanto en humanos como en modelos animales, y creo que la mejor manera de avanzar es aumentar el diálogo entre los neurocientíficos que estudian a los humanos y aquellos que estudian a modelos animales, así como a psicólogos y psiquiatras, para que la investigación avance de manera bidireccional y, en última instancia, nos ayude a entender lo que está sucediendo en nuestros cerebros cuando estamos despiertos pero no prestamos atención al mundo exterior». Neurología / NeurocienciaSueño / Trastornos del sueño / InsomnioComparte este artículo Puede usar HTML. Intenta que el artículo sea más largo que el original. Puede usar encabezados .