Desarrollan un método rápido y no invasivo para monitorizar cómo se limpia el cerebro durante el sueño
Revelan un cambio en la lógica operativa fundamental del cerebro durante el sueño
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Investigadores de la Universidad de Oulu, en Finlandia han desarrollado un método basado en resonancia magnética ultrarrápida que permite monitorizar de forma ágil, segura y no invasiva, sin necesidad de inyectar agentes de contraste, el mecanismo del cerebro para eliminar residuos y limpiarse durante el sueño.
El mecanismo de limpieza del cerebro se basa en pulsaciones, ritmos corporales naturales que impulsan la sangre y el líquido cefalorraquídeo a través del cerebro. Este proceso se ve potenciado durante el sueño, según estudios previos, y cuando se debilita, los desechos del cerebro comienzan a acumularse, lo que se ha relacionado con trastornos de la memoria.
El método desarrollado por el grupo de investigación de neuroimagen funcional de la Universidad de Oulu permite medir directamente la circulación del líquido cefalorraquídeo mediante el seguimiento del movimiento de las moléculas de agua. La exploración dura tan solo unos cinco minutos y no requiere agentes de contraste.
Los investigadores, que han publicado estudios al respecto en 'Advanced Science' y 'The Proceedings of the National Academy of Sciences' (PNAS), descubrieron que el comportamiento de las pulsaciones cerebrales cambia de forma notoria durante el sueño.
Cómo y dónde mejora el sueño los procesos de limpieza del cerebro
Los resultados obtenidos ofrecen nuevos hallazgos sobre en qué zonas y de qué forma el sueño mejora los procesos de limpieza del cerebro. En este sentido, han revelado que la propagación de las pulsaciones respiratorias y vasomotoras, ambas esenciales para la circulación de fluidos que limpian el cerebro, se acelera, mientras que las pulsaciones cardíacas se ralentizan.
Los investigadores creen que este cambio refleja una filtración de agua más eficiente en el tejido cerebral, junto con una disminución de las ondas del pulso arterial a medida que los vasos sanguíneos se dilatan y la presión arterial disminuye durante el sueño.
Asimismo, revelan un cambio en la lógica operativa fundamental del cerebro durante el sueño. En estado de vigilia, la actividad eléctrica de las neuronas modula el flujo sanguíneo y el movimiento de fluidos, de forma que, primero, se produce la activación neuronal, seguida de un aumento del flujo sanguíneo. Sin embargo, durante el sueño, esta relación ya no es estrictamente unidireccional.
"Durante el sueño, las ondas vasomotoras en particular, pulsaciones lentas por debajo de 0,1 hercios, comienzan a influir localmente no solo en el movimiento de los fluidos, sino también en la actividad eléctrica del cerebro", ha explicado el profesor Vesa Kiviniemi, quien dirigió la investigación.
Este efecto es especialmente pronunciado en las regiones posteriores del cerebro, como la corteza sensorial. Estas mismas áreas también muestran un marcado aumento del flujo de líquido a través del tejido cerebral, lo que indica una mayor eliminación de toxinas.
El grupo de investigación también ha desarrollado tecnología portátil que permite monitorizar la actividad eléctrica cerebral y el flujo sanguíneo durante el sueño sin necesidad de resonancia magnética, con resultados que coinciden con las mediciones de resonancia magnética.
Sabiendo que la circulación del líquido cefalorraquídeo disminuye con el envejecimiento, los investigadores están trabajando en formas de mejorar los mecanismos de circulación y pulsación de fluidos que se debilitan con la edad, con el objetivo de ralentizar estos efectos.