Una buena noche de descanso puede, literalmente, limpiar la mente. Por emedio de un experimento con ratones, un grupo de investigadores demostró, por primera vez, que el espacio entre las células cerebrales aumenta durante el sueño, lo que permite al cerebro eliminar las toxinas que se acumulan durante las horas de vigilia.
Estos resultados sugieren un nuevo papel del sueño en la salud y la enfermedad. El estudio fue financiado por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares, parte del Instituto Nacional de Salud.
El sueño cambia la estructura celular del cerebro. Parece ser un estado completamente diferente", dijo Maiken Nedergaard ,codirectora del Centro de Neuromedicina Traslacional de la Universidad de Rochester, en Nueva York, y líder del estudio.
Durante siglos , los científicos y los filósofos se han preguntado por qué la gente duerme y cómo afecta el sueño cerebro. Recientemente los científicos han demostrado que el sueño es importante para el almacenamiento de recuerdos. En este estudio, la Dra. Nedergaard, y sus colegas descubrieron inesperadamente que el sueño puede ser también el período en que el cerebro se limpia de moléculas tóxicas.
Sus resultados, publicados en Science, muestran que durante el sueño, un sistema de plomería, llamado sistema glimfático, se activa, permitiendo el flujo de fluido a través del cerebro. El laboratorio de la Dra. Nedergaard descubrió recientemente que el sistema glimfático ayuda a controlar el flujo del líquido cefalorraquídeo, un líquido claro que rodea al cerebro y la médula espinal.
Es como si la Dra. Nedergaard y sus colegas hubieran descubierto una red de cuevas ocultas, y estos resultados ayudan a destacar la importancia potencial de la red en la función normal del cerebro", dijo Roderick Corriveau , director del programa.
Inicialmente, los investigadores estudiaron el sistema mediante la inyección de un colorante en el líquido cefalorraquídeo de los ratones y observaron cómo fluye a través de su cerebro mientras se monitoriza simultáneamente la actividad eléctrica del cerebro. El medio de contraste fluyó rápidamente cuando los ratones estaban inconscientes, ya sea dormidos o anestesiados. En contraste, el colorante no fluía igual cuando los mismos ratones estaban despiertos .
Nos sorprendió el poco caudal que había en el cerebro cuando los ratones estaban despiertos. Esto sugiere que el espacio entre las células del cerebro cambió mucho entre estados conscientes e inconscientes", dijo el Dr. Nedergaard.
Para probar esta idea, los investigadores utilizaron electrodos insertados en el cerebro para medir directamente el espacio entre las células del cerebro. Ellos encontraron que el espacio dentro de los cerebros aumentó 60% cuando los ratones estaban dormidos o anestesiados.
Estos son algunos cambios dramáticos en el espacio extracelular", dijo Charles Nicholson, profesor en el Centro Médico Langone de la Universidad de Nueva York y experto en la medición de la dinámica de flujo del fluido cerebral.
Ciertas células del cerebro, llamadas células gliales, controlan su flujo a través del sistema de glimfático por la reducción o hinchazón. La noradrenalina es una hormona que también se conoce por se la que controla el volumen celular.
Estudios previos sugieren que las moléculas tóxicas que intervienen en los trastornos neurodegenerativos se acumulan en el espacio entre las células del cerebro. En este estudio, los investigadores comprobaron que el sistema se podía controlar cuando inyectaban a los ratones con la beta- amiloide, una proteína asociada con la enfermedad de Alzheimer y midieron el tiempo que duró en sus cerebros cuando estaban dormidos y despiertos. La beta - amiloide desapareció más rápido en los cerebros de los ratones cuando estaban dormidos, lo que sugiere que el sueño normalmente despeja moléculas tóxicas.
Estos resultados podrían tener amplias implicaciones para varios trastornos neurológicos. Esto significa que las células que regulan el sistema glimfático pueden ser nuevos objetivos para el tratamiento de una variedad de trastornos", dijo Jim Koenig, director del programa.
