Por primera vez, un estudio en ratones, que se publicará en la revista eLife, muestra que cinco horas de privación del sueño provocan una pérdida de conectividad entre las neuronas del hipocampo, una región del cerebro asociada al aprendizaje y la memoria.
«Está claro que el sueño desempeña un papel importante en la memoria: sabemos que dormir la siesta nos ayuda a retener recuerdos importantes. Pero la forma en que la privación del sueño deteriora la función del hipocampo y la memoria es menos evidente», afirma el primer autor, Robbert Havekes, doctor y profesor adjunto del Instituto de Ciencias de la Vida Evolutiva de Groningen.
Se ha propuesto que los cambios en la conectividad entre las sinapsis -estructuras que permiten a las neuronas pasarse señales unas a otras- pueden afectar a la memoria. Para estudiar esto más a fondo, los investigadores examinaron el impacto de breves periodos de pérdida de sueño en la estructura de las dendritas, las extensiones ramificadas de las células nerviosas a lo largo de las cuales se reciben los impulsos de otras células sinápticas, en el cerebro de los ratones.
En primer lugar, utilizaron el método de tinción con plata de Golgi para visualizar la longitud de las dendritas y el número de espinas dendríticas en el hipocampo de los ratones tras cinco horas de privación de sueño, un periodo de pérdida de sueño que se sabe que perjudica la consolidación de la memoria. Sus análisis indicaron que la privación del sueño reduce significativamente la longitud y la densidad de espinas de las dendritas pertenecientes a las neuronas de la región CA1 del hipocampo.
Repitieron el experimento de pérdida de sueño, pero dejaron que los ratones durmieran sin ser molestados durante tres horas después. Este periodo se eligió basándose en el trabajo previo de los científicos que demuestra que tres horas son suficientes para restaurar los déficits causados por la falta de sueño. Los efectos de la privación de sueño de cinco horas en los ratones se invirtieron de manera que sus estructuras dendríticas eran similares a las observadas en los ratones que habían dormido.
Los investigadores investigaron entonces lo que ocurría durante la privación de sueño a nivel molecular. «Teníamos curiosidad por saber si los cambios estructurales en el hipocampo podrían estar relacionados con el aumento de la actividad de la proteína cofilina, ya que ésta puede provocar la contracción y la pérdida de espinas dendríticas», afirma Havekes.
«Nuestros estudios posteriores revelaron que los mecanismos moleculares que subyacen a los efectos negativos de la pérdida de sueño se dirigen, de hecho, a la cofilina. El bloqueo de esta proteína en las neuronas del hipocampo de los ratones privados de sueño no sólo evitó la pérdida de conectividad neuronal, sino que también hizo que los procesos de memoria fueran resistentes a la pérdida de sueño. Los ratones privados de sueño aprendieron tan bien como los sujetos no privados de sueño.»
Ted Abel, PhD, Brush Family Professor of Biology en la Universidad de Pensilvania y autor principal del estudio, explica: «La falta de sueño es un problema común en nuestra sociedad moderna 24/7 y tiene graves consecuencias para la salud, el bienestar general y la función cerebral.
«A pesar de décadas de investigación, las razones por las que la pérdida de sueño impacta negativamente en la función cerebral han permanecido desconocidas. Nuestra novedosa descripción de una vía a través de la cual la privación del sueño afecta a la consolidación de la memoria pone de manifiesto la importancia de la capacidad de la red celular neuronal para adaptarse a la pérdida de sueño. Lo más sorprendente es que estas conexiones neuronales se restauran con varias horas de sueño de recuperación. Así, cuando los sujetos tienen la oportunidad de recuperar el sueño que tanto necesitan, remodelan rápidamente su cerebro».