domingo, 9 de febrero de 2014

Sueño y apendizaje....

Navegando por internet me he encontrado con la web "Tendencias 21" y su sección de "Tendencias científicas" donde aparecen dos artículos muy relacionados con los contenidos que estamos trabajando en Psicología.
Reproduzco en esta entrada el primero de ellos, de Marta Lorenzo,  pues como veréis nos permite relacionar el tema de la conciencia y el sueño con el del aprendizaje. Del segundo, que se centra en la memoria y los recuerdos, os dejo solo en enlace para que podáis acceder a él cuando queráis.

¿Qué relación pensáis que hay entre el sueño y el aprendizaje? ¿Se corresponde con lo que plantea este nuevo estudio? ¿Que semejanzas y diferencias plantea con lo que nos han explicado los compañeros en clase? ¿Qué conclusiones podemos extraer para nuestro día a día de estudiantes?
Ánimo que el artículo es de lo más interesante. Espero vuestros comentarios a esta entrada.

Dormir es el precio que paga el cerebro por aprender 

 

Una nueva teoría explica por qué el tiempo de sueño es un tiempo ganado

 

¿Por qué los seres vivos tienen que dormir? A esta cuestión se han enfrentado los científicos durante años. Hasta ahora, se pensaba que los animales y los humanos duermen porque esta acción permite reforzar las conexiones neuronales del cerebro. Una nueva hipótesis –bautizada como SHY- está desafiando esta idea. Propone que el sueño lo que hace es debilitar dichas conexiones, preparando al cerebro para seguir recibiendo y procesando estímulos. Por Marta Lorenzo. 

 

¿Por qué los seres vivos tienen que dormir? Después de todo, el sueño los desconecta de su entorno, los pone en peligro, e impide que busquen alimentos o compañeros durante una gran parte de la jornada…

Se suele creer que los animales duermen porque, gracias a esta actividad, se refuerzan las conexiones neuronales de sus cerebros. Sin embargo, dos destacados especialistas del sueño de la Escuela de Medicina de la Universidad de Wisconsin (EEUU) desafían esta idea. Y lo hacen con una teoría bautizada como “hipótesis de la homeostasis sináptica” (SHY) del sueño.

La hipótesis SHY señala que el sueño es importante por otra causa: porque debilita las conexiones entre las células cerebrales (o neuronas) para ahorrar energía, evitar el estrés celular, y mantener la capacidad de dichas células para responder a los estímulos de manera selectiva.

"El sueño es el precio que el cerebro tiene que pagar por el aprendizaje y la memoria", afirma uno de estos dos científicos, Giulio Tononi, en un comunicado de dicha Universidad. "Durante la vigilia, el aprendizaje fortalece las conexiones sináptica de todo el cerebro, lo que aumenta la necesidad de energía y satura el cerebro con nueva información. El sueño permite al cerebro recuperarse, y ayuda a integrar el material recién aprendido en recuerdos consolidados, por lo que puede comenzar de nuevo el día siguiente".

Tononi y su colaboradora, Chiara Cirelli, ambos profesores de psiquiatría, han explicado y justificado su hipótesis en un artículo publicado por la revista Neuron, en el que se revisan evidencias recopiladas durante años en estudios con humanos y animales, así como en investigaciones moleculares, electrofisiológicas y conductuales, y en simulaciones realizadas por ordenador. 
El ejemplo de la bicicleta

En general, la SHY hace referencia a la capacidad del cerebro para mantener el equilibrio en la fuerza de las conexiones entre las células nerviosas. Tononi y Cirelli la ejemplifican de la siguiente forma: Supongamos que alguien ha pasado sus horas de vigilia adquiriendo una nueva habilidad, como montar en bicicleta.

Los circuitos implicados en este aprendizaje se refuerzan enormemente durante el proceso pero, al día siguiente, el cerebro tendrá que prestar atención al aprendizaje de otras cosas. Por lo tanto, tiene que amortiguar la fortaleza de las conexiones interneuronales creadas para aprender a montar en bicicleta, de tal manera que éstas no interfieran en cualquier otro nuevo aprendizaje.

"El sueño ayuda al cerebro a volver a normalizar la fuerza sináptica a partir de un muestreo integral de su conocimiento general del entorno, y no a partir de las señales particulares de un día de vigilia concreto", explica Tononi.

Entonces, ¿por qué no olvidamos cómo montar en bicicleta al día siguiente de haber aprendido a hacerlo, y tras un sueño reparador? Según los científicos porque, precisamente, los circuitos neuronales implicados en ese aprendizaje son, mientras dormimos, menos debilitados que otros circuitos, que no participaron activamente en el proceso de aprendizaje.

Según Tononi y Cirelli, la consolidación y la integración de recuerdos, así como la restauración de la capacidad de aprender, se derivarían por tanto de la capacidad del sueño de disminuir la fuerza sináptica.

Cuestiones pendientes

Aunque la revisión de estudios realizada por los investigadores parece arrojar pruebas que demuestran la SHY, también abre nuevas preguntas. Una de ellas, ¿podría el cerebro lograr la homeostasis sináptica durante la vigilia, manteniendo sólo algunos circuitos neuronales implicados en los procesos cognitivos, y el resto no, de manera que éstos se vayan restableciendo aunque no se duerma?

Otros elementos de investigación en el futuro incluirán la función específica de la fase MOR del sueño (durante la cual se presenta la mayor frecuencia e intensidad de las llamadas ensoñaciones o imágenes oníricas) en el aprendizaje, y el papel posiblemente crucial del sueño durante el desarrollo, una época de aprendizaje intenso y remodelación masiva del cerebro.

Limpieza nocturna del cerebro

Aunque éstas y otras investigaciones han demostrado que el sueño ayuda a almacenar y consolidar los recuerdos, esos beneficios no parecen superar la vulnerabilidad que supone dormir, lo que ha llevado a los científicos a especular con una función más importante para el ciclo de sueño-vigilia.

Uno de estos estudios, realizado por investigadores de la Universidad de Rochester (Nueva York, EEUU) reveló recientemente que los seres vivos duermen para limpiar el cerebro; liquidar activamente los subproductos de la actividad neuronal acumulados durante la vigilia. Entre estos residuos se encuentra la proteína beta-amiloide, responsable de la enfermedad de Alzheimer y de otros trastornos neurológicos.

De esta limpieza parece encargarse el 'sistema glinfático', descubierto el año pasado por estos mismos investigadores, que supliría el papel del sistema responsable de la eliminación de residuos celulares en el resto del cuerpo –el sistema linfático–, cuya función no se extiende a este órgano.

Los científicos de Rochester comprobaron que el sistema glinfático era casi diez veces más activo durante el sueño. Además, encontraron que, durante el sueño, el tamaño de las células del cerebro se reduce un 60%, lo que permite que los residuos se eliminen con mayor eficacia.

Referencia bibliográfica:

Giulio Tononi, Chiara Cirelli. Sleep and the Price of Plasticity: From Synaptic and Cellular Homeostasis to Memory Consolidation and Integration. Neuron (2014). DOI: 10.1016/j.neuron.2013.12.025. 


Enlaces a los artículos
Artículo 1: Dormir es el precio que paga nuestro cerebro por aprender.
Artículo 2: El cerebro reescribe nuestros recuerdos cosntantemente

1 comentario:

Unknown dijo...

Buenos días.

Me ha parecido un artículo muy interesante ya que siempre hemos escuchado que durante el sueño las conexiones neuronales se refuerzan. Pero si nos paramos a pensarlo, esta nueva teoría conocida con el nombre de SHY tiene más lógica, ya que ésta aporta que durante el sueño es cuando el cerebro se "desactiva" para prepararse y poder recopilar, recibir y almacenar más información al despertar.

Pero una de las cosas que me ha llamado bastante la atención ha sido la explicación al ejemplo de la bicicleta de Tononi y Chiara, ya que me parece asombroso que mientras estemos dormidos el cerebro debilite más aquellas conexiones que no han recibido aprendizaje durante el día y menos aquellas que sí para que no se olvide lo aprendido, y no interfiera en aprendizajes posteriores.

En cuanto al apartado de 'La limpieza nocturna del cerebro', resulta inquietante que subproductos segregados por nosotros mismos puedan llegar a dañarnos de esa manera produciéndonos efectos tan negativos y perjudiciales como lo es la enfermedad del Alzheimer (por ejemplo).
Aunque a todo esto, hay que tener en cuenta que para que no se produzcan estos efectos sobre nosotros, las células del cerebro se reducen más de la mitad para que la limpieza sea más eficaz, lo cual es asombroso.

Verdaderamente me ha parecido un artículo muy interesante y que además de suponer avances en el estudio del sueño, también puede contribuir en la búsqueda de soluciones frente a enfermedades cerebrales.

Un saludo.

Sheyla (1ºBach-B)