Sonido despierto: las neuronas ‘ruidosas’ pueden interrumpir repetidamente su sueño

No lo recuerdas, pero te despertaste al menos 100 veces anoche. Estos despertares espontáneos duran menos de 15 segundos a la vez, ocurren aproximadamente cada 5 minutos y no parecen afectar su sentido del descanso. No tienen nada que ver con despertarse de una pesadilla o con tu pareja dando vueltas. En cambio, parecen estar relacionados con algún mecanismo biológico interno.

El despertar frecuente durante la noche puede haber protegido a los primeros humanos de los depredadores al aumentar su conciencia de su entorno durante el sueño. «Hay una mayor probabilidad de que alguien se dé cuenta del animal [if they] Despierta con más frecuencia”, dice Ronny Bartsch, físico de la Universidad Bar-Ilan en Israel. “Cuando te despiertas, es más probable que escuches algo. En el sueño profundo, estás completamente aislado. «

Sin embargo, los científicos del sueño se han preguntado qué desencadena estas alteraciones nocturnas. En un nuevo artículo de Science Advances, Bartsch propone una hipótesis innovadora de que la excitación espontánea se debe a la actividad eléctrica aleatoria de un grupo específico de neuronas en el cerebro, acertadamente llamadas neuronas que facilitan la excitación.

Incluso cuando estás dormido, tus células cerebrales zumban constantemente como el ruido blanco de una radio. A veces, este ruido eléctrico alcanza un umbral que activa las neuronas. El nuevo artículo muestra que cuando se produce un disparo aleatorio en las neuronas que facilitan la excitación, una persona se contrae brevemente. Pero esto se compensa con un conjunto de neuronas que promueven el sueño y que ayudan a las personas a volver a dormirse rápidamente.

La actividad eléctrica de bajo nivel en las neuronas aumenta en temperaturas más frías, mientras que las temperaturas más cálidas la aplanan. Por lo tanto, debería haber menos despertares espontáneos cuando hace calor. Para probar esta teoría, los investigadores crearon modelos informáticos que mapean el papel del ruido neuronal a diferentes temperaturas y cómo la actividad eléctrica diferente afecta la activación espontánea. También midieron el sueño en el pez cebra, que tiene un ciclo circadiano similar al de los humanos, pero son isotérmicos, lo que significa que su temperatura corporal está controlada por el medio ambiente y no por procesos internos.

Los investigadores compararon las tasas de sueño de los peces a cuatro temperaturas de agua diferentes: 77, 82 (la temperatura ideal para el pez cebra), 84 y 93 grados Fahrenheit. En general, cuanto más fría estaba el agua, más veces se despertaba el pez cebra y más tiempo permanecía despierto. Los datos del pez cebra coincidieron perfectamente con los modelos de temperatura, ruido neuronal y excitación. «Creo que su teoría es muy buena, tal vez incluso correcta», dijo Clifford Saper, neurocientífico de la División de Medicina del Sueño de la Facultad de Medicina de Harvard y jefe de neurología del Centro Médico Beth Israel Deaconess, que no participó en el estudio. «Pero los experimentos que hicieron no probaron esta hipótesis».

Los experimentos con peces cebra mostraron que los peces se despertaban con más frecuencia y permanecían despiertos más tiempo en temperaturas más frías, pero el ruido neuronal de los animales o el ruido humano no revelaron nada al respecto. Hasta el momento, ningún estudio ha descubierto cómo medir el ruido neuronal en animales dormidos, dijo Bartsch.

La idea de que las temperaturas más cálidas reducirán las distracciones nocturnas también parece ir en contra de la sabiduría convencional de que las habitaciones más frescas conducen a un mejor sueño. Pero despertarse del calor y el malestar no es lo mismo que estos breves despertares espontáneos. De hecho, nuestro cuerpo es tan bueno para regular la temperatura central del cerebro y del cuerpo que una diferencia de unos pocos grados en el exterior no cambiará la actividad neuronal. Por el contrario, la temperatura del pez cebra varía mucho. Porque este pez cebra «puede ser el último animal que use para probarlo», dijo Saper.

Bartsch enfatizó que el estudio no pretendía hacer afirmaciones sobre la termorregulación en adultos, pero dijo que podría tener implicaciones para los bebés recién nacidos. «Debido a que los bebés muy pequeños tienen más calor que los bebés endotérmicos, su capacidad para despertarse puede ser similar a la de los peces a diferentes temperaturas ambientales».

Los bebés no son buenos para regular su propia temperatura corporal y, por lo tanto, son más susceptibles a los cambios en su entorno. (Es por eso que los bebés prematuros deben mantenerse en incubadoras). Como resultado, los investigadores sugieren que los recién nacidos pueden ser más susceptibles a las fluctuaciones de ruido relacionadas con el calor en las neuronas.

La teoría puede tener implicaciones importantes para el sueño infantil. Aunque pueden ser perjudiciales para los padres, los despertares espontáneos pueden ayudar a salvar la vida de un bebé. El síndrome de muerte súbita del lactante (SIDS, por sus siglas en inglés) sigue siendo la principal causa de muerte en niños de 1 mes a 1 año de edad, pero sigue siendo en gran parte un misterio. Una opinión es que el SIDS es causado por el cese de la respiración, generalmente debido a una asfixia accidental. Despertarse por la noche puede hacer que los bebés se transfieran o lloren, lo que ayuda a garantizar que no tengan nada que bloquee sus vías respiratorias y que sigan respirando. «Nuevamente se nos ocurrió la teoría de que los bebés con SIDS tienen un ruido neuronal bajo, por lo que tienen menos excitación», dijo Hila Dvir, física de la Universidad Bar-Ilan que dirigió el estudio y coautora del artículo. «Debido a que su excitación es tan baja, están menos protegidos de cualquier evento hipóxico (hipoxia)».

Sin embargo, no todos lo creen. «A lo largo de los años, a la gente se le ocurrió la idea de explicar el SIDS como una única explicación, pero han sido callejones sin salida porque puede ser una situación compleja y heterogénea», dijo Rafael Pelayo, profesor clínico de la el centro Centro de Stanford para la ciencia y la medicina del sueño. «Es una buena idea que este ruido neuronal explique la excitación. Siento que saltan un poco cuando entran en SIDS. Tiene que ser más complicado que eso».