Quizás el cerebro cambie su método de limpieza según el tipo y la cantidad de desechos. Crédito de la imagen: Pexels / Ketut Subiyanto
Los científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis, ahora, han descubierto que las ondas cerebrales ayudan a eliminar los desechos del cerebro durante el sueño. . Las ondas rítmicas son producidas por células nerviosas individuales que trabajan juntas para impulsar líquido a través del tejido cerebral denso, lavando el tejido en el proceso.
Hay una contradicción en el sueño. Su aparente calma contrasta con la agitada actividad del cerebro. Aunque la noche es tranquila, el cerebro no está dormido. Las células cerebrales producen ráfagas de pulsos eléctricos durante el sueño y se acumulan en ondas rítmicas, lo que indica un alto nivel de funcionamiento de las células cerebrales durante el sueño.
Sin embargo, ¿por qué nuestro cerebro está activo mientras estamos en reposo?
Las ondas cerebrales lentas son conocidas por ayudar a dormir mejor. Los científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis ahora han descubierto que las ondas cerebrales ayudan a eliminar los desechos del cerebro durante el sueño. Las ondas rítmicas son producidas por células nerviosas individuales que trabajan juntas para impulsar líquido a través del tejido cerebral denso, lavando el tejido en el proceso.
Estas neuronas son pequeñas bombas. El primer autor, Li-Feng Jiang-Xie, Ph.D., investigador asociado postdoctoral en el Departamento de Patología e Inmunología, dijo: «La actividad neuronal sincronizada impulsa el flujo de fluidos y la eliminación de desechos del cerebro».
Si podemos aprovechar este proceso, existe la posibilidad de retrasar o incluso prevenir enfermedades neurológicas tales como la enfermedad de Alzheimer y Parkinson, en las que el exceso de desechos, como los desechos metabólicos y las proteínas basura, se acumulan en el cerebro y conducen a la neurodegeneración.
Los resultados se publicaron en Nature el 28 de febrero.
Las redes dinámicas necesarias para la formación de la memoria y la resolución de problemas son creadas por las células cerebrales, que organizan los pensamientos, los sentimientos y los movimientos corporales. Pero las células cerebrales necesitan combustible para realizar tareas que requieren tanta energía. En el proceso de consumir nutrientes de su dieta, produce desechos metabólicos.
Jonathan Kipnis, Ph.D., Profesor Distinguido de Patología e Inmunología Alan A. y Edith L. Wolff e investigador de BJC, afirmó que es esencial que el cerebro elimine los desechos metabólicos que pueden acumularse y contribuir a las enfermedades neurodegenerativas. El autor principal del artículo es Kipnis.
Sabíamos que el cerebro inicia un proceso de limpieza durante el sueño para eliminar los desechos y las toxinas que acumula durante la vigilia, pero no sabíamos cómo sucede eso. Estos resultados podrían guiarnos hacia métodos y tratamientos posibles para acelerar la eliminación de desechos dañinos y eliminarlos antes de que tengan efectos perjudiciales.
Sin embargo, limpiar el cerebro denso es una tarea difícil. El líquido cefalorraquídeo que rodea el cerebro ingresa y se entreteje a través de redes celulares complicadas, recogiendo desechos tóxicos a medida que avanza. El líquido contaminado que sale del cerebro debe pasar por una barrera antes de derramarse en los vasos linfáticos de la duramadre, la capa de tejido exterior que rodea el cerebro debajo del cráneo. Sin embargo, ¿Cuál es la razón por la cual el líquido se mueve dentro, a través y fuera del cerebro?
Jiang-Xie explicó que, al estudiar los cerebros de ratones dormidos, los investigadores descubrieron que las neuronas disparan señales eléctricas de manera coordinada para generar ondas rítmicas en el cerebro. Se descubrió que tales ondas son las que impulsan el movimiento del fluido.
El equipo de investigación silenció áreas específicas del cerebro para evitar que las neuronas en esas áreas produjeran ondas rítmicas. El líquido cefalorraquídeo fresco no podría fluir a través de las áreas silenciadas del cerebro y los desechos no podrían salir del tejido cerebral sin estas ondas.
Kipnis dijo: Que una de las razones por las que dormimos es para limpiar el cerebro.
Si podemos mejorar el proceso de limpieza, es posible que podamos dormir menos y mantener nuestra salud. La falta de sueño tiene un impacto en la salud, y no todos tienen el beneficio de dormir ocho horas cada noche. Otros estudios han demostrado que los ratones tienen cerebros saludables y están genéticamente programados para dormir menos. ¿Podría ser porque limpian sus cerebros de manera más efectiva? ¿Podríamos ayudar a las personas que sufren de insomnio mejorando sus habilidades para limpiar su cerebro para que puedan dormir menos?
Los patrones de ondas cerebrales cambian mientras duermes. Es importante señalar que las ondas cerebrales más fuertes y amplios mueven el líquido con mayor rapidez. Los investigadores ahora buscan comprender qué partes del cerebro son más susceptibles a la acumulación de desechos y por qué las neuronas emiten ondas con diferente frecuencia durante el sueño.
El neurobiólogo Jiang-Xie explicó que la limpieza del cerebro es similar al lavado de platos.
Para limpiar los desechos solubles esparcidos por el plato, se comienza con un movimiento de limpieza grande, lento y rítmico. Para eliminar los desechos de comida, especialmente pegajosos, del plato, se reduce el rango de movimientos y se aumenta la velocidad de estos movimientos. El objetivo general, a pesar de la diversa amplitud y ritmo de los movimientos de las manos, sigue siendo el mismo: eliminar diversos tipos de desechos de los platos. Quizás el cerebro cambie su método de limpieza según el tipo y la cantidad de desechos.
REFERENCIAS
Neuronal dynamics direct cerebrospinal fluid perfusion and brain clearance. Nature: https://www.nature.com/articles/s41586-024-07108-6
