El sueño permite que las células inmunitarias realicen un trabajo de mantenimiento en el cerebro
Los estudios han demostrado que durante el sueño, el cerebro se reactualiza, actualiza los recuerdos y elimina los "desechos". Una nueva investigación en modelos de ratón sugiere que las células inmunitarias especializadas mantienen el cerebro en buen estado de funcionamiento manteniéndolo durante el sueño.
La investigación realizada en los últimos años ha descubierto evidencia de que el cerebro tiene la oportunidad de refrescarse y actualizarse de muchas maneras durante el sueño.
Por ejemplo, los científicos han aprendido que el cerebro consolida los recuerdos recién formados durante el sueño. También han descubierto que el sueño brinda una excelente oportunidad para sacar la "basura" neuronal.
Un equipo de investigadores del Centro Médico de la Universidad de Rochester en Nueva York y el Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge ha descubierto más sobre cómo el mantenimiento del cerebro también ocurre durante el sueño.
En su estudio, cuyos hallazgos aparecen en Neurociencia de la naturaleza - los investigadores trabajaron con ratones para averiguar más sobre cómo la microglía, que son las células inmunitarias que "sirven" al cerebro, realizan su trabajo de mantenimiento durante el sueño.
"Se ha asumido en gran medida que el movimiento dinámico de los procesos microgliales no es sensible al estado de comportamiento del animal", explica la autora principal del estudio, la profesora Ania Majewska.
"Esta investigación muestra que las señales en nuestro cerebro que modulan el estado de sueño y vigilia también actúan como un interruptor que apaga y enciende el sistema inmunológico".
Prof. Ania Majewska
Despertar químico perjudica el trabajo de reparación
La microglía son las células inmunitarias que responden a cualquier signo de infección o daño en el cerebro. Según el nuevo estudio del profesor Majewska y sus colegas, estas células también están activas durante el sueño, atendiendo al "desgaste" habitual.
El nuevo estudio sugiere que la microglía puede funcionar de manera más efectiva durante el sueño que cuando una persona está despierta.
Los investigadores observaron ratones despiertos versus ratones que los científicos habían anestesiado. Descubrieron que la microglía parecía menos activa y eficiente cuando los ratones estaban despiertos.
Esto permitió a los investigadores acercarse a la norepinefrina, un mensajero químico que juega un papel en la excitación del sistema nervioso central y ayuda a regular los ciclos de sueño y vigilia. Durante el sueño, los niveles de noradrenalina en el cerebro son bajos.
Sin embargo, cuando los niveles de noradrenalina aumentan, el cerebro se vuelve repentinamente alerta y el individuo se despierta.
En el estudio actual, los investigadores observaron que la noradrenalina actúa sobre las neuronas y el receptor adrenérgico beta2, que está presente en la microglía. Cuando los niveles de norepinefrina se elevan, la microglía aparentemente cae en un estado de letargo.
Esto significó que durante los estados de excitación y vigilia, las células inmunes no podían responder adecuadamente y realizar el mantenimiento de las conexiones de las células cerebrales.
“Este trabajo sugiere que la remodelación mejorada de los circuitos neuronales y la reparación de las lesiones durante el sueño puede estar mediada en parte por la capacidad de la microglía para interactuar dinámicamente con el cerebro”, explica la primera autora Rianne Stowell, Ph.D.
“En conjunto, esta investigación también muestra que la microglía es exquisitamente sensible a las señales que modulan la función cerebral y que la dinámica y las funciones de la microglía están moduladas por el estado de comportamiento del animal”, agrega Stowell.
Los hallazgos se suman a la evidencia de que los mecanismos relacionados con el sueño juegan un papel esencial para garantizar que el cerebro reciba las reparaciones necesarias y continúe funcionando correctamente.
Además, puede ayudar a explicar por qué los trastornos del sueño tienen vínculos con la aparición de afecciones neurodegenerativas progresivas, como la demencia y la enfermedad de Parkinson.
