En qué piensa el cerebro mientras dormimos
Utilizando un método de inteligencia artificial capaz de descodificar la actividad cerebral, científicos de la Universidad de Ginebra han podido vislumbrar en qué pensamos
Combinando la resonancia magnética funcional (IRMf) y la electroencefalografía (EEG), el equipo de investigadores aporta pruebas sin precedentes de que el trabajo de clasificación de los miles de datos procesados durante el día tiene lugar durante el sueño profundo.
En efecto, en ese momento, el cerebro, que ya no recibe estímulos externos, puede evaluar todos esos recuerdos para retener solo los más útiles. Para ello, establece un diálogo interno entre sus diferentes regiones. Además, asociar una recompensa a una información concreta incita al cerebro a memorizarla a largo plazo. Estos resultados, que se publican en la revista ‘Nature Communications’, abren por primera vez una ventana a la mente humana durante el sueño.
A falta de herramientas capaces de traducir la actividad cerebral, el contenido de nuestros pensamientos dormidos sigue siendo inaccesible. Sin embargo, sí sabemos que el sueño desempeña un papel importante en la consolidación de la memoria y la gestión emocional: cuando dormimos, nuestro cerebro reactiva el rastro de memoria construido durante el día y nos ayuda a regular nuestras emociones.
“Para averiguar qué regiones cerebrales se activan durante el sueño y descifrar cómo estas regiones nos permiten consolidar nuestra memoria, desarrollamos un decodificador capaz de descifrar la actividad del cerebro en el sueño profundo y a qué corresponde. En particular, queríamos ver hasta qué punto las emociones positivas desempeñan un papel en este proceso”, explica Virginie Sterpenich, investigadora principal de este estudio.
Durante el sueño profundo, el hipocampo, una estructura del lóbulo temporal que almacena huellas temporales de acontecimientos recientes, devuelve a la corteza cerebral la información que ha almacenado durante el día. Se establece un diálogo que permite consolidar la memoria al reproducir los acontecimientos del día y, por tanto, reforzar el vínculo entre las neuronas.
ASÍ FUE EL ESTUDIO
Para llevar a cabo su experimento, los científicos colocaron a voluntarios en una resonancia magnética a primera hora de la tarde y les hicieron jugar a dos videojuegos: un juego de reconocimiento de caras similar al ‘Quién es quién’ y un laberinto en 3D del que hay que encontrar la salida.
Se eligieron estos juegos porque activan regiones cerebrales muy diferentes y, por tanto, son más fáciles de distinguir en las imágenes de la resonancia magnética. Además, los juegos se amañaron sin que los voluntarios lo supieran para que solo se pudiera ganar uno de los dos juegos (la mitad de los voluntarios ganaron uno y la otra mitad el segundo), para que el cerebro asociara el juego ganado con una emoción positiva.
A continuación, los voluntarios dormían en la resonancia magnética durante una o dos horas (la duración de un ciclo de sueño) y se registraba de nuevo su actividad cerebral. “Combinamos el EEG, que mide los estados de sueño, y la resonancia magnética funcional, que toma una imagen de la actividad cerebral cada dos segundos, y luego utilizamos un ‘decodificador neuronal’ para determinar si la actividad cerebral observada durante el periodo de juego reaparecía espontáneamente durante el sueño”, detallan los autores.
INCLUSO CUANDO ESTÁ DORMIDO, AL CEREBRO LE GUSTAN LAS RECOMPENSAS
Al comparar las resonancias magnéticas de las fases de vigilia y de sueño, los científicos observaron que, durante el sueño profundo, los patrones de activación cerebral eran muy similares a los registrados durante la fase de juego.
“Y, muy claramente, el cerebro revivía la partida ganada y no la perdida, reactivando las regiones utilizadas durante la vigilia. En cuanto se duerme, la actividad cerebral cambia. Poco a poco, nuestros voluntarios empezaron a ‘pensar’ de nuevo en ambos juegos, y luego casi exclusivamente en el juego que ganaron cuando entraron en el sueño profundo”, apunta Sterpenich.
Dos días después, los voluntarios realizaron una prueba de memoria: reconocer todas las caras del juego, por un lado, y encontrar el punto de partida del laberinto, por otro. También en este caso, cuanto más se activaban las regiones cerebrales relacionadas con el juego durante el sueño, mejores eran los resultados de la memoria. Así, han evidenciado que la memoria asociada a la recompensa es mayor cuando se reactiva espontáneamente durante el sueño.
