La mayoría de nosotros sabemos que una buena noche de sueño es clave para la felicidad y la productividad, y que a la inversa, una noche de mal sueño puede tener efectos negativos en nuestro rendimiento durante el día. Pero un nuevo estudio logra encontrar precisamente el área del cerebro responsable de aprender nuevas habilidades y muestra cómo puede verse afectada por la mala calidad del sueño.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Zúrich (UZH) y del Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETH) en Zurich, ambos en Suiza, se propuso a examinar el efecto de una fase de sueño profundo perturbado en la capacidad del cerebro para aprender cosas nuevas.
Más específicamente, el nuevo estudio – publicado en la revista Nature Communications – analiza la capacidad del cerebro para cambiar y adaptarse en respuesta a los estímulos que recibe del medio ambiente, o neuroplasticidad, en la corteza motora y cómo se ve afectada por el sueño profundo .
La corteza motora es el área del cerebro responsable de desarrollar y controlar las habilidades motoras, y la fase de sueño profundo, también llamada sueño de onda lenta, es clave para la formación y procesamiento de la memoria, así como para ayudar al cerebro a recuperarse después de un día de actividad.
Manipulando la corteza motora durante el sueño profundo
El estudio incluyó a seis mujeres y siete hombres a quienes se les pidió realizar tareas motoras durante el día siguiente a una noche de sueño imperturbable y después de una noche durante la cual su sueño profundo había sido perturbado.
Las tareas consistían en aprender una serie de movimientos de los dedos, y los investigadores fueron capaces de localizar con precisión el área del cerebro responsable de aprender el movimiento.
Usando un electroencefalograma, los investigadores monitorearon la actividad cerebral de los participantes mientras dormían.
El primer día del experimento – después de la sesión de aprendizaje del primer movimiento – los participantes pudieron dormir sin molestias.
En la segunda noche, sin embargo, los investigadores manipularon la calidad del sueño de los participantes. Fueron capaces de enfocarse en la corteza motora e interrumpir su sueño profundo, investigando así el impacto que el mal sueño tiene sobre la neuroplasticidad involucrada en la práctica de nuevos movimientos.
Los participantes no sabían que su fase de sueño profundo había sido manipulada. Para ellos, la calidad de su sueño era aproximadamente la misma en ambas ocasiones.
El mal sueño mantiene las sinapsis excitadas y bloquea la capacidad del cerebro para aprender
A continuación, los investigadores evaluaron la capacidad de los participantes para aprender nuevos movimientos. Por la mañana, el rendimiento de aprendizaje de los sujetos fue el más alto, como se esperaba.
Sin embargo, a medida que avanzaba el día, seguían haciendo más y más errores. Una vez más, esto era esperado.
Después de una noche de sueño reparador, la eficiencia de aprendizaje de los participantes aumentó de nuevo. Pero después de su noche de sueño manipulado, su eficiencia de aprendizaje no mejoró significativamente. De hecho, la mañana después de una noche de sueño manipulado, el rendimiento de los participantes fue tan bajo como en la noche del día anterior.
La razón por la que esto ocurre, según los investigadores, es que durante el sueño profundo manipulado, las sinapsis de las neuronas no «descansan» como lo harían normalmente durante el sueño reparador.
Durante el día, nuestras sinapsis se excitan como una respuesta a los estímulos que nos rodean. Durante el sueño, sin embargo, estas sinapsis se restablecen y su actividad se «normaliza». Sin este período de restauración, las sinapsis permanecen máximamente excitadas durante demasiado tiempo. Tal estado inhibe la neuroplasticidad, lo que significa que aprender cosas nuevas ya no es posible.
«En la región fuertemente excitada del cerebro, la eficiencia del aprendizaje estaba saturada y ya no podía cambiarse, lo que inhibía el aprendizaje de las habilidades motoras», explica la autora principal Nicole Wenderoth, profesora del Departamento de Ciencias de la Salud y Tecnología de la ETH Zurich.
Para asegurar que localizaron el área del cerebro derecho responsable del sueño profundo, los investigadores repitieron el experimento asignando la misma tarea pero manipulando una región diferente del cerebro.
Esto no produjo ningún cambio en el desempeño de los participantes.
Esta es la primera vez que un estudio ha demostrado la relación causal entre el sueño profundo y la eficiencia del aprendizaje.
Reto Huber, profesor del Hospital Infantil Universitario de Zurich y de psiquiatría infantil y adolescente de la UZH, comenta la importancia del estudio:
«Hemos desarrollado un método que nos permite reducir la profundidad del sueño en una cierta parte del cerebro y, por lo tanto, probar la relación causal entre el sueño profundo y la eficiencia de aprendizaje […] Muchas enfermedades se manifiestan en el sueño, como la epilepsia. Con el nuevo método, esperamos ser capaces de manipular las regiones específicas del cerebro que están directamente relacionados con la enfermedad».
