El sueño REM es crítico para el desarrollo del cerebro

07/07/2015 - E.P.

Esta fase del ciclo puede alterarse con algunos fármacos

El rápido movimiento de los ojos o sueño REM (rapid eye movement) convierte activamente las experiencias de despertares en recuerdos duraderos y habilidades en los cerebros jóvenes, según informa un nuevo estudio de la Universidad del Estado de Washington, en Spokane, Estados Unidos. El hallazgo, publicado en 'Science Advances', amplía la comprensión de las necesidades de sueño de los niños y pone en tela de juicio el uso creciente de medicamentos disruptores de la fase REM como estimulantes y antidepresivos.

El autor del trabajo, el profesor de ciencias médicas Marcos Frank, explica que los científicos han sabido que las crías de animales pasan gran parte de su vida temprana en el sueño REM, pero se sabe poco sobre los principios básicos de la capacidad de la fase REM para cambiar o recombinar recuerdos.

Por ello, Frank y sus colegas documentaron los efectos del sueño sobre el desarrollo de la visión en los animales jóvenes. Los investigadores, cuyo trabajo fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud estadounidenses, encontraron que los circuitos cerebrales cambian en la corteza visual a medida que los animales exploran el mundo que les rodea, pero se requiere el sueño REM para hacer esos cambios.

Los científicos demostraron que los cambios los fija ERK, una enzima que se activa sólo durante el sueño REM. "El sueño REM actúa como el desarrollador químico en una fotografía antigua para rastrear las huellas de la experiencia de forma más permanente y se centra en el cerebro. La experiencia es frágil. Estos rastros tienden a desaparecer sin el sueño REM y el cerebro básicamente olvida lo que vio", detalla Frank.

Este investigadores explica que los cerebros jóvenes, incluidos los de los niños humanos, pasan por periodos críticos de la plasticidad --o remodelación-- cuando se desarrollan la visión, el habla, el lenguaje, las habilidades motoras, las habilidades sociales y otras funciones cognitivas superiores. El estudio sugiere que durante estos periodos, el sueño REM ayuda a los cerebros en crecimiento a ajustar la fuerza o el número de sus conexiones neuronales para coincidir con las entradas que reciben de su medio ambiente.

En la década de 1960, los cirujanos se dieron cuenta de que la eliminación retardada de cataratas congénitas en los niños resultó en graves problemas como visión doble e imposibilidad de alinear los ojos. "La corteza visual es muy sensible a la información que está recibiendo y hay periodos críticos para su desarrollo -dice Frank--. Si la visión se bloquea en estas etapas, entonces surgen problemas".

El estudio utilizó un modelo basado en la constatación para determinar los efectos específicos del sueño REM en el desarrollo de la visión. Se colocó a los animales un parche sobre un ojo y se controló su actividad cerebral mientras estaban despiertos y durante el sueño. Se despertó a los animales mientras estaban en el sueño REM, golpeando intermitentemente en sus cajas, igual que a los animales control, que no estaban en el sueño REM.

Los análisis mostraron que la visión normal no se desarrolló en los animales que sufren un déficit del sueño REM. "Sin el sueño REM, no se produjeron cambios plásticos permanentes en la corteza visual y no se activó la enzima ERK", afirma Frank. Anteriormente, los investigadores habían determinado que ERK funciona transformando genes neuronales en proteínas, la cuales consolidan los cambios en el cerebro.

Frank se sorprendió al descubrir que los patrones de actividad cerebral que se producen en el sueño REM fueron similares a los observados cuando los animales estaban despiertos. "Es como si las neuronas soñaran con su experiencia de vigilia", dice este investigador, quien cree que el sueño REM puede ser importante para el desarrollo de otras partes del cerebro más allá de la corteza visual y sus efectos pueden continuar durante toda una vida.

El estudio "tiene grandes implicaciones para entender sueño en los niños", según Frank. "Hay una gran cantidad de datos acumulados que dice que la cantidad de sueño de un niño afecta a su capacidad de ir bien en la escuela. Este estudio ayuda a explicar por qué podría ser y por qué debemos ser cautelosos acerca de la restricción del sueño en nuestros hijos", añade.

"Sabemos que hay diferentes momentos en el desarrollo del niño en los que necesita aumentarse. Son muy altos en los bebés pero también en los adolescentes cuando sus cerebros cambian rápidamente", relata. "Además, cada vez es más común que los pediatras den compuestos que afectan a la actividad cerebral temprano en la vida; no sólo medicamentos para el trastorno de déficit de atención, sino también antidepresivos y otros fármacos", alerta Frank.

"El hecho es que tenemos muy pocos datos de investigación preclínicos con información sobre lo que estos fármacos están haciendo en el desarrollo de los cerebros, tanto a corto como a largo plazo", lamenta. "Casi todos estos compuestos potencialmente pueden suprimir el sueño y el sueño REM, en particular. El sueño REM es muy frágil y puede ser inhibido por fármacos muy fácilmente", concluye.