Los hallazgos nos ayudan a comprender mejor por qué prácticamente todos los animales duermen, a pesar de que nos deja indefensos frente a los depredadores y otras amenazas.
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El equipo, dirigido por miembros de la Universidad de Tsukuba, explica que cierta fase del sueño (sueño de movimientos oculares rápidos o REM) le da a nuestro cerebro la oportunidad de realizar el mantenimiento necesario. Esto, a su vez, garantiza que funcionen a su máxima capacidad el resto del tiempo. La investigación se basa en mediciones anteriores del flujo sanguíneo en el cerebro durante diferentes fases del sueño y la vigilia, que arrojaron resultados contradictorios. En este estudio, los investigadores utilizaron una técnica para visualizar directamente cómo se mueven los glóbulos rojos a través de los capilares cerebrales de ratones dormidos y despiertos, al mismo tiempo que miden la actividad eléctrica en el cerebro.
Limpieza interna
Usamos un tinte para hacer visibles los vasos sanguíneos del cerebro bajo luz fluorescente, usando una técnica conocida como microscopía de dos fotones, dice el autor principal del estudio, el profesor Yu Hayashi. De esta forma, pudimos observar directamente los glóbulos rojos en los capilares del neocórtex en ratones no anestesiados.
Nos sorprendieron los resultados. Hubo un flujo masivo de glóbulos rojos a través de los capilares cerebrales durante el sueño REM, pero no hubo diferencia entre el sueño no REM y el estado de vigilia, lo que demuestra que el sueño REM es un estado único
Para ayudar a dilucidar los confusos hallazgos previos sobre este tema, los autores monitorearon las tasas de flujo cerebral en diferentes áreas del cerebro junto con la actividad eléctrica. Este último se utilizó para distinguir entre diferentes estados de conciencia (sueño no REM, sueño REM, vigilia completa). Dado que sabemos que el desarrollo de ciertas afecciones, como la enfermedad de Alzheimer, que involucran la acumulación de productos de desecho en el cerebro, se asocia con un flujo sanguíneo reducido en el cerebro, el primero se usó como una estimación aproximada de los procesos de mantenimiento y limpieza que tienen lugar en los ratones. sesos.
El vínculo entre los dos es que la eliminación de estos productos de desecho involucra procesos bioquímicos que finalmente culminan en un aumento del flujo sanguíneo (ya que los desechos deben eliminarse físicamente) durante el descanso. La eliminación de este material no tiene lugar, hasta donde sabemos, durante la vigilia; o, al menos, no en la medida en que hayamos podido captar.
Después de registrar las diferencias entre los tres estados, el equipo también interrumpió el sueño de los ratones. Informan que esto resultó en que sus cerebros se involucraran en un patrón de sueño REM de rebote más adelante en el experimento. Este estado, que se asemeja a un estado de sueño REM más fuerte, probablemente se usó para compensar la interrupción anterior, según la hipótesis del equipo. Esto, por sí mismo, sugiere que el sueño REM tiene un papel importante que desempeñar en la funcionalidad cerebral.
Más tarde, el equipo repitió este experimento de interrupción del sueño con ratones cuyos receptores cerebrales A2a fueron bloqueados artificialmente. Estos son los mismos receptores que se bloquean después de tomar una taza de café y hacerlo te hace sentir más despierto. En estas condiciones, observaron un aumento mucho menor en el flujo sanguíneo durante el sueño REM y el sueño REM de rebote. Este es un fuerte indicador de que los receptores de adenosina A2a pueden ser responsables de al menos algunos de los cambios en el flujo sanguíneo en el cerebro durante el sueño REM, dice el profesor Hayashi.
A juzgar por estos hallazgos, el equipo dice que puede ser útil investigar si el aumento del flujo sanguíneo que se observa en los capilares cerebrales durante el sueño REM facilita la eliminación de desechos de los tejidos cerebrales. Esto podría, con el tiempo, conducirnos hacia tratamientos o medidas preventivas contra condiciones como la enfermedad de Alzheimer. También apuntan a los receptores de adenosina A2a como un candidato principal para tales tratamientos, dado el papel observado de estas neuronas en la modulación del flujo sanguíneo en el cerebro durante el sueño REM.
El artículo El aumento del flujo sanguíneo capilar cerebral durante el sueño REM está mediado por los receptores A2a se ha publicado en la revista Cell Reports .
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