Dormimos para poder alcanzar nuestra mejor versión

El cerebro es como un ordenador biológico: la memoria y la experiencia durante la vigilia cambian el código poco a poco, alejando lentamente al sistema central de un estado ideal. El propósito clave del sueño es restaurar un "estado computacional" óptimo, según un nuevo estudio: de esta forma alcanzamos la "criticidad", un estado que optimiza el pensamiento y el procesamiento hasta llevarlo a su máximo potencial.

Uniendo conceptos de los campos de la física y la biología, un equipo de investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis, en Estados Unidos, ha construido una teoría que podría explicar tanto el significado del sueño como la complejidad del cerebro, según concluyen en un nuevo estudio publicado recientemente en la revista Nature Neuroscience.

Crean un dispositivo que permite controlar los sueños

Restaurar y recuperar un estado óptimo

De acuerdo a una nota de prensa, al rastrear la actividad cerebral de ratas dormidas para demostrar que el cerebro necesita restablecer periódicamente su “sistema operativo”, hallaron que el sueño es imprescindible para alcanzar la "criticidad", un estado que lleva al máximo potencial nuestra capacidad de procesamiento y pensamiento.

Según los experimentos realizados en roedores, los investigadores han obtenido la primera evidencia directa de que el sueño restaura el poder computacional del cerebro, que poco a poco se va perdiendo durante la vigilia por la actividad de la memoria y la experiencia consciente. El nuevo concepto marca un alejamiento radical de la suposición arraigada en torno a que el sueño tiene como único propósito reponer sustancias químicas, hasta el momento no identificadas, que se agotan durante las horas de vigilia.

Los científicos explican que aunque sabemos que el sueño favorece los procesos homeostáticos en el cerebro, se desconoce todavía el punto de ajuste alrededor del cual el sueño sintoniza los cálculos del circuito neuronal. La actividad de ondas lentas (SWA) se utiliza habitualmente para reflejar el aspecto homeostático del sueño, pero no alcanza para entender por qué todos los animales necesitan dormir.

La criticidad como mecanismo que explica el sueño

El nuevo estudio busca demostrar que la criticidad puede ser el punto de ajuste computacional del sueño, entendida como un estado de máximo desarrollo de las capacidades cerebrales. Al registrar la actividad de las neuronas corticales de forma continua durante 10 a 14 días en ratas que se comportan libremente, los especialistas comprobaron que la experiencia normal de vigilia altera progresivamente dicha criticidad y que el sueño funciona para restaurar esa dinámica operativa.

La criticidad se perturba progresivamente dependiendo del contexto y la experiencia de vigilia: los resultados del nuevo estudio muestran que la perturbación y la recuperación de la criticidad es un mecanismo homeostático, consistente con la función central y reparadora del sueño. Gracias a este complejo mecanismo, al levantarnos cada mañana y si hemos disfrutado de una buena noche de sueño, podemos aspirar a acceder a la mejor versión de nosotros mismos.

Referencia

Sleep restores an optimal computational regime in cortical networks. Yifan Xu et al. Nature Neuroscience (2024). DOI:https://doi.org/10.1038/s41593-023-01536-9