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Descubren cómo se procesan las emociones durante el sueño REM

Dormir es una actividad esencial para los animales, especialmente para los mamíferos, en cuyo grupo no hay ninguna especie documentada que no realice esta actividad. Esto indica que dormir cumple una o múltiples funciones vitales para la supervivencia. Tanto es así que un animal que se mantiene despierto durante demasiado tiempo puede llegar a morir. Sin embargo, sigue sin conocerse todas las funciones que desempeña el sueño y a través de qué mecanismos opera.

En los humanos, la fase REM (sigla de las palabras rapid eye movement –movimiento rápido de los ojos-), que constituye el 25 % del ciclo del sueño, influye en la salud mental, ya que está implicado en el procesamiento cerebral de las emociones. En esta fase aparecen los sueños, que suelen ir acompañados de reacciones emocionales, en ocasiones intensos. Una reciente investigación, realizada en ratones, aporta nuevos datos sobre qué ocurre en las neuronas cerebrales durante la consolidación de la memoria emocional en la fase REM. Los resultados se han publicado en la revista Science.

Investigadores de Bern, Suiza, y de Génova, Italia, han descubierto que el refuerzo de la memoria de emociones positivas, y el debilitamiento de las emociones traumáticas o negativas en la fase REM se produce a través un desacoplamiento entre la actividad de las dendritas (ramificaciones de las neuronas donde se recibe información de otras células) y del cuerpo de las neuronas piramidales de la corteza prefrontal. Así, mientras los cuerpos o somas neuronales permanecen inactivos, las dendritas se encuentran activas.

La corteza prefrontal se encarga de tareas cognitivas superiores y complejas como la toma de decisiones, la planificación o el control de las emociones. Sin embargo, al contrario de lo que se podría esperar, esta zona del cerebro se encuentra en un bajo nivel de actividad durante la fase REM, precisamente cuando surgen emociones.

Esta desconexión entre ambas partes de las neuronas se produce por la influencia de neuronas intermediarias. Un área específica del tálamo (situado en el centro del cerebro) es el principal encargado en activar a un subgrupo de interneuronas implicadas en dicha desconexión entre la actividad de las dendritas y el cuerpo de las neuronas. Este proceso también favorece la plasticidad de las sinapsis (conexiones entre neuronas), en las que se producen cambios.

Para este estudio, los autores registraron la actividad neuronal de cerebros de ratones tanto durante la vigilia como durante el sueño. Este registro incluía la actividad de diferentes componentes de las neuronas (dendritas, cuerpo y axón). Para la generación de emociones positivas y negativas, entrenaron a ratones para que reconocieran ciertos estímulos auditivos con condiciones de seguridad y otros estímulos con una situación de peligro.

Mediante la aplicación de la optogenética (combinación de métodos genéticos y ópticos para modular la actividad de células mediante la luz), los investigadores pudieron inactivar, de forma específica, la actividad de las dendritas de las neuronas de la corteza prefrontal durante la fase REM. Esto provocaba que los ratones perdieran la capacidad para discriminar estímulos asociados a seguridad con respecto a aquellos asociados a peligro y también se perdía plasticidad de las sinapsis. Además, los ratones reaccionaban de manera exagerada a los estímulos auditivos asociados a peligro.

En cambio, cuando se potenciaba el desacoplamiento de la actividad entre neuronas y dendritas mediante optogenética (al inhibir la actividad del cuerpo de las neuronas) se favorecían mecanismos de plasticidad sináptica, al tiempo que se optimizaban las respuestas emocionales a los estímulos relacionados con el peligro.

Estos hallazgos en ratones podrían dar pistas sobre cómo tratar a personas que sufren estrés postraumático u otros trastornos mentales con desequilibrio de las emociones en los que el sueño REM se encuentra alterado y existen reacciones emocionales desproporcionadas de miedo, tristeza, estrés… En el caso de estrés postraumático, algunos individuos pueden revivir un trauma cada cierto tiempo durante el sueño, reforzando el daño que provoca en forma de ansiedad o depresión. Evitar este efecto negativo al modular la actividad neuronal podría ser una opción más de tratamiento para estos pacientes.

Esther Samper

Referencia: «Paradoxical somatodendritic decoupling supports cortical plasticity during REM sleep», Mattia Aime et al. en Science, vol. 376, n.º 6594, págs. 724-730, 12 de mayo de 2022.

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