Desde los años sesenta, sabemos que el sueño se divide en dos fases, la llamada REM (movimientos oculares rápidos) caracterizada por una importante actividad cerebral, y la NREM, en la que podríamos decir que el cerebro se da un descanso más profundo. Pero ahora, un nuevo estudio a cargo de un grupo de científicos de la Universidad de Stanford, cuyos resultados acaban de publicarse en la revista Science, parece extender esta tendencia del cerebro a conectarse y desconectarste también a la fase de vigilia. Si estos científicos están en lo cierto, cuando estás despierto no todo tu cerebro permanece activado, sino que hay algunas zonas que parecen entrar en una especie de “modo de ahorro de energía” para después volver a activarse, como si contasen con su propio ciclo del sueño.

En efecto, a pesar de que la actividad del cerebro en su totalidad, decae y fluye en oleadas durante el sueño, algo similar sucede también a menor escala cuando estamos despiertos. Y es que al parecer hay áreas pequeñas del cerebro que se “duermen” y “despiertan” de forma independiente durante el estado de vigilia.

Estos cambios en la actividad cerebral son fáciles de detectar cuando estamos dormidos, ya que se dan en todo el cerebro. En cambio, cuando estamos despiertos, estos ciclos se dan solo durante segundos o fracciones de segundo, y en unas regiones muy pequeñas y localizadas. Además, el trabajo de los investigadores de Stanford muestra también que las neuronas pasan más tiempo en su estado “activo” cuando estamos concentrados en una tarea concreta.

Para realizar este trabajo, los investigadores usaron una técnica en la que se emplean unos sensores, parecidos a agujas, para estimular el cerebro de unos monos y registrar la actividad en una columna particular de neuronas. La actividad registrada por esos sensores reveló que ciertos grupos de neuronas se ciclan constantemente al unísono entre los estados “activo” y “desconectado”.

En palabras de Kwabena Boahen, experimentado bioingeniero de la Universidad de Stanford y coautor del estudio: “Durante una fase de ‘conexión’, todas las neuronas comienzan a activarse rápidamente. Luego de pronto cambian su nivel de actividad a uno mucho más bajo. Estos cambios de estado entre ‘activo’ y ‘desconectado’ suceden todo el tiempo, como si las neuronas lanzaran una moneda al aire para decidir si se encienden o se apagan”.

Los investigadores ya sabían que las neuronas individuales tienen a oscilar entre estados de mayor o menor actividad, pero esta es la primera vez que se observa el efecto en agrupaciones neuronales, de un modo similar al que se observa durante el sueño.

Estos ciclos de actividad se relacionan con nuestra capacidad de responder a nuestro entorno, y por lo tanto podrían jugar un papel en la atención selectiva. Los investigadores observaron que cuando los monos estaban prestando atención a una señal visual, la columna neuronal responsable de detectar esa parte de su entorno pasaba más tiempo en su estado activo.

De hecho, cuanto más tiempo permanecían las neuronas en el estado ‘encendido’, más probable era que los monos identificasen con éxito los cambios en su entorno. Cuando las neuronas estaban ‘fuera de cobertura’, eran significativamente menos propensas a detectar los cambios. Esto podría explicar por qué algunas veces confundimos las cosas, incluso aunque pensemos que estamos prestando atención.

¿Por qué se dan estos cambios de estado en nuestras neuronas? Los investigadores no lo tienen claro, aunque entre las hipótesis que manejan está del ahorro energético. Boahen lo explica en una nota de prensa: “Existe un coste metabólico asociado a la actividad de las neuronas, por lo que disminuir la intensidad de esta actividad podría ser una forma de ahorro”.

También es posible que el cambio de estado se produzca para dar a las neuronas una oportunidad de limpiar todos los subproductos generados por la actividad neuronal (tarea que el cerebro realiza habitualmente cuando dormimos). Harán falta más estudios para descubrir el porqué de estos ciclos.

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