Encuentran un vínculo entre los cambios en la pupila durante el sueño y cómo se procesan los recuerdos

El sueño es imprescindible para consolidar los recuerdos. Y un reciente estudio realizado en Estados Unidos reveló una nueva conexión entre la memoria y el dormir.

Investigadores de la Universidad de Cornell descubrieron que ciertos rasgos de la pupila es clave para comprender cómo el cerebro forma recuerdos fuertes y duraderos.

El estudio, publicado en la revista Nature, fue dirigido por los profesores adjuntos Azahara Oliva y Antonio Fernández-Ruiz. Los investigadores estudiaron a ratones equipados con electrodos cerebrales y pequeñas cámaras de seguimiento ocular y descubrieron que los nuevos recuerdos se reproducen y consolidan cuando la pupila se contrae durante una subfase del sueño no REM.

Cuando la pupila se dilata, el proceso se repite para los recuerdos más antiguos.

La capacidad del cerebro para separar estas dos subetapas del sueño con una microestructura previamente desconocida es lo que evita el llamado “olvido catastrófico”, en el que la consolidación de un recuerdo borra a otro.

A mediados del año pasado, otra investigación, de la Universidad de Texas en Arlington, en Estados Unidos, había descubierto que el tamaño de las pupilas estaba directamente relacionado con la memoria de trabajo. Este estudio, publicado en la revista Attention, Perception & Psychophysics, despertó el interés de varios especialistas. El trabajo se centró en evaluar cómo el diámetro de la pupila de una persona podía dar indicios sobre su capacidad para memorizar y procesar información.

Durante las 7 a 9 horas recomendadas de sueño nocturno, el ser humano alterna entre dos estadios diferentes llamados REM (movimiento ocular rápido) y NREM (movimiento ocular no rápido), que se alternan en ciclos de duración entre 90 y 120 minutos. Una noche típica tiene entre 4 y 5 ciclos.

Los hallazgos del nuevo estudio podrían conducir a mejorar las técnicas para la memoria y entrenar redes neuronales artificiales para que sean más eficientes.

Cómo se realizó el estudio sobre la memoria y las pupilas

En la nueva investigación, se enseñó durante el mes a un grupo de ratones a realizar diversas tareas, como tomar agua o galletas como recompensa en un laberinto. Luego, se les colocaron electrodos cerebrales y pequeñas cámaras espía que colgaban frente a sus ojos para seguir la dinámica de sus pupilas. Los ratones aprendieron la nueva tarea y, cuando se quedaron dormidos, los electrodos capturaron su actividad neuronal y las cámaras registraron los cambios en sus pupilas.

“El sueño no REM es cuando se produce la consolidación de la memoria, y estos momentos son períodos de tiempo muy, muy cortos, indetectables para los humanos, como 100 milisegundos”, dijo Oliva. “¿Cómo distribuye el cerebro estos análisis de memoria que son muy rápidos y muy cortos a lo largo de toda la noche? ¿Y cómo separa eso el nuevo conocimiento que llega, de manera que no interfiera con el conocimiento antiguo que ya tenemos en nuestras mentes?”, se preguntó el investigador.

El estudio mostró que la estructura temporal de los ratones dormidos es más variada y más parecida a las fases del sueño en humanos de lo que se creía anteriormente. Al interrumpir el sueño de estos roedores en diferentes momentos y comprobar luego lo bien que recordaban las tareas aprendidas, los investigadores pudieron analizar los procesos.

Cuando un ratón entra en el sueño no REM, su pupila se encoge y es en ese momento cuando los nuevos recuerdos se reactivan y consolidan, mientras que los conocimientos previos, no. Por el contrario, los recuerdos más antiguos se reproducen e integran cuando la pupila está dilatada.

El investigador describió el proceso como fases que se alternan: “Un nuevo aprendizaje, un conocimiento antiguo, un nuevo aprendizaje, un conocimiento antiguo, y eso fluctúa lentamente a lo largo del sueño”, dijo Oliva. “Estamos proponiendo que el cerebro tiene una escala de tiempo intermedia que separa el nuevo aprendizaje del conocimiento antiguo”, concluyó el experto.