El estudio destaca la importancia de cuestionar las suposiciones científicas fundamentales y explorar nuevas formas de entender la actividad cerebral en su nivel más fundamental
Un reciente estudio publicado en la revista Nature reveló descubrimientos sorprendentes sobre el funcionamiento del cerebro durante períodos de vigilia y sueño, desafiando las concepciones convencionales en neurociencia. La investigación, realizada por los laboratorios del profesor adjunto de biología Keith Hengen en la Universidad de Washington en St. Louis y el profesor de ingeniería biomolecular David Haussler en la UC Santa Cruz, fue liderada por los estudiantes de doctorado David Parks y Aidan Schneider.
Durante cuatro años, Parks y Schneider entrenaron una red neuronal para analizar datos de ondas cerebrales y descubrieron patrones en frecuencias extremadamente altas que indican microsiestas en pequeñas áreas del cerebro mientras el resto permanece activo. Estos hallazgos sugieren una dinámica cerebral más compleja de lo previamente conocido, donde partes del cerebro pueden experimentar breves estados de sueño independientemente del estado global de vigilia.
David Haussler enfatizó la relevancia de estos hallazgos al comentar: «Fue sorprendente descubrir que diferentes partes de nuestro cerebro realmente toman pequeñas siestas mientras el resto está despierto». Los investigadores utilizaron datos recopilados de ratones equipados con auriculares que registraban la actividad cerebral de 10 regiones diferentes con precisión de microsegundos. Esta metodología permitió rastrear patrones de actividad neuronal a una escala temporal muy detallada.
Parks lideró el desarrollo de una red neuronal artificial que pudo identificar con precisión los estados de sueño y vigilia a partir de milisegundos de datos cerebrales. «Estamos viendo información con un nivel de detalle sin precedentes», explicó Haussler. Este enfoque innovador reveló que los microestados de sueño pueden ocurrir en intervalos muy cortos y pueden influir en el comportamiento de los animales, como se observó en los momentos de «parpadeo» neuronal.
La rigurosa metodología utilizada y los resultados consistentes llevaron a una reconsideración de las nociones previas sobre los ciclos de sueño y vigilia. «Estamos presenciando destellos entre distintas fases del sueño y la vigilia, lo cual desafía nuestras ideas sobre cómo el cerebro gestiona estos estados», comentó Hengen.
Los parpadeos observados indican que el cerebro puede experimentar cambios rápidos y locales en el estado de sueño o vigilia, incluso cuando el resto del cerebro permanece en un estado opuesto. Estos hallazgos subrayan la complejidad del funcionamiento cerebral y sugieren que las conexiones entre los microestados de sueño podrían estar relacionadas con los ciclos de sueño más amplios.
Esta investigación no solo proporciona una nueva comprensión de cómo el cerebro maneja el sueño y la vigilia, sino que también plantea preguntas importantes sobre la naturaleza misma de estos estados. El estudio destaca la importancia de cuestionar las suposiciones científicas fundamentales y explorar nuevas formas de entender la actividad cerebral en su nivel más fundamental.
