El funcionamiento del cerebro aún guarda muchos misterios para la ciencia. Sus mecanismos, la memoria, y todas sus funciones son estudiados día a día por los científicos. Ahora, en el primer estudio que se realiza sobre un humano, expertos de Harvard lograron determinar la importancia de dormir para aprender y formar recuerdos a largo plazo.
Los modelos animales son, en un primer momento, la mejor forma que tienen los científicos de probar sus teorías. En el caso del cerebro, se han realizado estudios donde los ratones son los protagonistas de dar detalles sobre aquello que se investiga. El siguiente paso para corroborar las hipótesis será, indefectiblemente, realizar los estudios en humanos.
Según describieron los científicos, en su artículo publicado en Journal of Neuroscience, pudieron explicar cómo los humanos forman recuerdos y aprenden. Asimismo, advirtieron que, eventualmente, estos hallazgos ayudarían a desarrollar herramientas para la asistencia de pacientes con enfermedades o lesiones neurológicas.
Las pruebas se realizaron en las instalaciones del Hospital General de Massachusetts (HGM), donde expertos del lugar trabajaron junto a científicos de Harvard, de la Universidad de Brown, el Departamento de Asuntos de Veteranos, entre otras instituciones.
El autor principal del estudio, el neurólogo Daniel Rubin del Centro del HGM de Neurotecnología y Neurorecuperación, explicó que la hipótesis que buscaron corroborar es denominada como “repetición”, un fenómeno que tiene lugar durante el sueño y que fue detectado en animales hacía un largo tiempo. Se trata de una estrategia que utiliza el cerebro para recordar nueva información.
Por caso, el ejemplo más evidente es el experimento con ratones que al ponerlos en un laberinto aprenden el camino. Este accionar se evidencia con un patrón específico de células cerebrales (neuronas), las cuales forman una suerte de camino iluminado a medida que transita por el camino correcto. Según explicó Rubin, “más tarde, mientras el animal duerme, se puede ver que esas neuronas se dispararán nuevamente en el mismo orden”.
Según estiman los expertos, “esta repetición del disparo neuronal durante el sueño es la forma en que el cerebro practica la información recién aprendida y la consolida en la memoria, convirtiendo una memoria a corto plazo en una a largo plazo”, dice el comunicado difundido por Harvard.
“Ha habido una pregunta abierta en la comunidad de la neurociencia: ‘¿Hasta qué punto este modelo de cómo aprendemos cosas es cierto en humanos? ¿Puede ser diferente para cada tipo de aprendizaje?” preguntó el neurólogo Sydney Cash, coautor principal del estudio y codirector del Centro de Neurotecnología y Neurorecuperación del HGM.
Los científicos, entonces, se abocaron a investigar si ese comportamiento en el cerebro de los animales se repetía en los humanos. Para el experimento reclutaron a un hombre de 36 años con cuadriplejía (tetraplejía), una patología que impide el movimiento de los miembros superiores e inferiores, tras una lesión medular.
El voluntario fue sometido a un ensayo clínico de un dispositivo de interfaz cerebro-computadora, el cual le permitía utilizar un cursor de computadora y un teclado en una pantalla.
Una de las actividades del estudio fue que el hombre efectuara una tarea de memoria similar al juego electrónico “Simon”, en el cual un jugador observa un patrón de luces de colores intermitentes, el cual posteriormente deberá recordar y reproducir. El modo en que el hombre controló el cursos fue pensando en el movimiento que debería hacer su mano.
Mediante sensores implantados en la corteza motora, los científicos pudieron detectar los patrones de activación neuronal del voluntario, los cuales eran, como preveían, el reflejo del movimiento de su mano. Las señales cerebrales fueron registradas y transmitidas a una computadora de forma inalámbrica. Durante la noche, los expertos notaron que este accionar también tuvo lugar cuando dormía el paciente.
Según explicó uno de los científicos, “básicamente estaba jugando al juego, durante la noche, mientras dormía”. Los patrones del disparo neuronal se sucedieron en varias ocasiones y coincidieron con lo que se habían desplegado durante el día, cuando el hombre estaba jugando al “Simon”.
Y afirmó que “esta es la evidencia más directa de reproducción en la corteza motora que se haya visto durante el sueño en humanos”, siendo que la mayoría de las repeticiones fueron durante el sueño de ondas lentas, una de las fases de sueño profundo. Mientras que, cuando el voluntario ingresaba en “sueño REM”, era menos probable la detección de la repetición. Para los autores principales del estudio, este trabajo es “una base para aprender más sobre la reproducción y su papel en el aprendizaje y la memoria en humanos”.
“Nuestra esperanza es que podamos aprovechar esta información para ayudar a construir mejores interfaces cerebro-computadora y generar paradigmas que ayuden a las personas a aprender de manera más rápida y eficiente para recuperar el control después de una lesión”, afirmó uno de los científicos al advertir la importancia de avanzar este línea de investigación de animales a humanos.
