Cada noche mientras duermes, ondas eléctricas de actividad cerebral circulan alrededor de cada lado de tu cerebro, trazando un patrón que, si estuviera en la superficie de tu cabeza, podría verse como los bollos gemelos de la Princesa Leia de Star Wars.Científicos del Instituto Salk que descubrieron estas oscilaciones circulares de "Princesa Leia", que se describen en la revista eLife piensa que las olas son responsables cada noche de formar asociaciones entre diferentes aspectos de los recuerdos de un día.
"La escala y la velocidad de las ondas Princess Leia en la corteza no tienen precedentes, un descubrimiento que avanza la Investigación del Cerebro a través de la Iniciativa Avanzando en Neurotecnologías Innovadoras BRAIN", dice Terrence Sejnowski, jefe del Laboratorio de Neurobiología Computacional de Salk.
La memoria de eventos a corto plazo se almacena en un área del cerebro llamada hipocampo. Sin embargo, los recuerdos a largo plazo están codificados en la neocorteza. La transferencia de memorias desde el hipocampo a la neocorteza se llama consolidación de la memoria, y ocurremientras dormimos
Los husos de sueño, un tipo de patrón de ondas cerebrales que se sabe que ocurre en las primeras etapas del sueño no REM, están asociados con la consolidación de la memoria. Estudios anteriores mostraron que mientras más husos de sueño exhibe un cerebro humano durante la noche, más números unorecordaría al día siguiente. Pero no estaba claro exactamente cómo se relacionan estos husos del sueño con la memoria, y los científicos estaban limitados por el hecho de que los electrodos solo podían detectar estos husillos en un lugar del cerebro a la vez.
"Durante mucho tiempo, los investigadores en neurociencia tuvieron que registrar la actividad en un punto del cerebro a la vez y reunir muchos puntos de datos sin ver la imagen completa simultáneamente", dice Lyle Muller, investigador asociado de Salk y primer autor del artículonuevo trabajo. Los científicos habían creído durante mucho tiempo que cada oscilación del huso del sueño alcanzó su punto máximo al mismo tiempo en todas partes de la neocorteza del cerebro.
Sin embargo, Sejnowski y Muller querían ver una imagen más amplia y recurrieron a grabaciones a gran escala, llamadas electrocorticogramas intracraneales ECoG, que pueden medir la actividad en muchas áreas del cerebro a la vez. Los pacientes con epilepsia a menudo tienen arreglos de ECoG temporalmenteimplantados en sus cerebros para determinar la ubicación en el cerebro de las crisis epilépticas, por lo que los científicos pudieron estudiar todos los datos recopilados de cinco de esos pacientes en noches sanas y sin crisis.
Cuando analizaron los datos de ECoG de cada noche, los investigadores se sorprendieron: los husos de sueño no alcanzaban su punto máximo simultáneamente en todas partes de la corteza. En cambio, las oscilaciones se extendían en patrones circulares alrededor y alrededor del neocórtex, alcanzando su punto máximoun área y luego, unos milisegundos después, un área adyacente.
"Creemos que esta organización de actividad cerebral está permitiendo que las neuronas hablen con las neuronas en otras áreas", dice Muller. "La escala de tiempo en que estas ondas viajan es la misma velocidad que necesitan las neuronas para comunicarse entre sí".
A lo largo de la noche, los investigadores observaron los mismos patrones de rotación, cada uno con una duración de aproximadamente 70 milisegundos pero que se repiten cientos y cientos de veces en cuestión de horas.
¿Por qué las diferentes áreas de la neocorteza necesitarían comunicarse para almacenar recuerdos? Una sola memoria está compuesta de diferentes componentes olor, sonido, imágenes que se almacenan en diferentes áreas de la corteza. A medida que se consolida la memoria, Muller yLa hipótesis de Sejnowski, las ondas circulares del huso del sueño ayudan a formar los vínculos entre estos diferentes aspectos de una sola memoria.
"Si entendemos cómo se vinculan los recuerdos de esta manera en el cerebro, podríamos idear métodos para interrumpir los recuerdos después de un trauma", dice Sejnowski. "También hay trastornos, incluida la esquizofrenia, que afectan los husos del sueño, así que esto esrealmente un tema interesante para seguir estudiando "
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Materiales proporcionados por Instituto Salk . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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