Tendencias21
Filman por primera vez el cerebro de una rata durante el sueño

Filman por primera vez el cerebro de una rata durante el sueño

Científicos franceses han filmado por primera vez el cerebro de una rata durante el sueño y descubierto que durante la fase REM se produce un aumento significativo del flujo sanguíneo, así como llamaradas vasculares que podrían estar asociadas con el accidente cerebrovascular o la epilepsia.

Filman por primera vez el cerebro de una rata durante el sueño

Científicos franceses han podido filmar, por primera vez, un cerebro, en este caso el de una rata, durante el sueño y registrar su actividad.

Lo han conseguido combinando la técnica de electroencefalografía (EEG), que registra la actividad eléctrica de las neuronas, con una nueva técnica de imágenes obtenidas mediante ultrasonidos funcionales (fUS), que permite visualizar con gran precisión las variaciones en el flujo sanguíneo relacionadas con la actividad neuronal en todo el cerebro de ratas despiertas y en movimiento. Los resultados se han publicado en Nature Communications.

Los científicos están especialmente interesados ​​en el sueño paradójico, una fase durante la cual la actividad cerebral es similar a la de vigilia, si bien con inhibición de la actividad muscular.

Esta fase del sueño se caracteriza especialmente por los movimientos rápidos de los ojos y está relacionada con las funciones de la memoria, ya que se cree desempeña un papel importante en la plasticidad neuronal del hipocampo, es decir, en la capacidad de las neuronas para reconfigurar sus conexiones.

Llamaradas vasculares

La filmación del cerebro durante el sueño demostró un fuerte aumento en el flujo sanguíneo en el cerebro durante la fase de sueño paradójica. Este aumento se caracteriza por ondas que primero llegan a las regiones subcorticales y luego se mueven a lo largo del hipocampo y después a la corteza.

En comparación, las fases del sueño y el despertar no paradójicos tienen volúmenes cerebrales relativamente bajos. Los científicos también han descubierto que durante el sueño paradójico o REM, hay una sincronización vascular entre áreas del cerebro muy alejadas (corteza, hipocampo y tálamo) mucho más grandes que en cualquier otro estado de sueño o vigilia.

La hiperactividad durante el sueño paradójico se caracteriza por dos fases: una cercana a lo que se observa durante la grabación del cerebro de una rata en actividad, y la otra, desconocida hasta ahora, compuesta por aumentos repentinos en la tasa de flujo sanguíneo que los investigadores llaman «llamaradas vasculares». Estas llamaradas duran entre 5 y 30 segundos, pero pueden durar 1 minuto en las regiones corticales y son particularmente poderosas en el hipocampo.

Durante estos momentos de flujo sanguíneo máximo, los investigadores lograron identificar una señal eléctrica en el hipocampo similar a la observada en una rata despierta. Una correlación que rápidamente llamó la atención de los investigadores.

«Esta información es crucial», explica Antoine Bergel, coautor del estudio, en un comunicado. «Puede apuntar a regiones muy específicas del cerebro potencialmente involucradas en la génesis de estos eventos vasculares intensos».

 Técnica provechosa

Este trabajo presenta un gran avance para la investigación en neurociencia. Sin embargo, la técnica fUS utilizada en ratas es actualmente difícil de aplicar en humanos adultos.

Mientras tanto, estos resultados proporcionan una mejor comprensión del vínculo entre la actividad cerebral y vascular, un fenómeno que está implicado en muchas patologías humanas como el accidente cerebrovascular y la epilepsia. La función de la fase paradójica del sueño permanece, por su parte, desconocida.

No es la primera vez que la técnica fUS se emplea para conocer mejor el funcionamiento cerebral. Tal como explicamos en otro artículo, esta técnica ha proporcionado la primera visualización in vivo de la actividad de la corteza piriforme de ratas, durante la percepción del olor. Esta estructura cerebral profunda juega un papel importante en el olfato pero, hasta ahora, había resultado inaccesible para el registro de imágenes.

La técnica se ha empleado asimismo con anterioridad para analizar las diferencias cerebrales de roedores dormidos y despiertos.

Referencia

Local hippocampal fast gamma rhythms precede brain-wide hyperemic patterns during spontaneous rodent REM sleep. Antoine Bergel et al. Nature Communications, volume 9, Article number: 5364 (2018). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-018-07752-3

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Un árbol fosilizado hace 350 millones de años sorprende a los científicos: parece alienígena 11 febrero, 2024
    Un fósil tridimensional de árboles más antiguos que los dinosaurios revela que los bosques de hace 350 millones de años eran extraños y alienígenas. Formaban parte de un bosquecillo que fue sepultado después de un terremoto.
    Redacción T21
  • El meteorito de Berlín resultó ser un raro objeto de origen ígneo 11 febrero, 2024
    El asteroide que se desintegró sobre Berlín a mediados de enero pertenece a un tipo raro de meteorito de origen ígneo. Se compone principalmente de silicatos de magnesio, enstatita y forsterita, además casi no contiene hierro y tiene una corteza vítrea translúcida.
    Redacción T21
  • Descubren un helecho tropical que transforma sus hojas muertas en nuevas raíces 9 febrero, 2024
    Para sobrevivir en el suelo anegado y bajo en nutrientes del bosque de Quebrada Chorro, en el oeste de Panamá, una especie de helecho tropical arborescente reutiliza sus hojas muertas, convirtiéndolas en nuevas raíces. Los científicos descubrieron que el helecho reconfigura estas “hojas zombis”, invirtiendo el flujo de agua para atraer nutrientes de regreso a […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una extraña combinación de minerales en las muestras lunares de la misión Chang'e-5 de China 9 febrero, 2024
    Los minerales antiguos y nuevos identificados en las muestras lunares traídas por la misión Chang'e-5 de China están ayudando a los científicos a comprender mejor la historia de la Luna: ahora, los especialistas han descubierto más propiedades del sexto nuevo mineral lunar, llamado Changesite-(Y). Además, otros compuestos hallados, la seifertita y la stishovita, pueden coexistir […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los robots que atienden a pacientes llegan a los hospitales 9 febrero, 2024
    Robots diseñados para brindar comodidad a los pacientes de edad avanzada y aliviar su ansiedad, han sido probados con éxito en un hospital de París: saludan, responden a preguntas, comprenden conversaciones grupales y apoyan las tareas de enfermería.
    Redacción T21
  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente