Durante los períodos de sueño de movimientos oculares rápidos (REM), la actividad cerebral a menudo se asemeja a la del comportamiento despierto. A veces, el cerebro puede estar más activo durante el sueño REM que cuando estás despierto. Es por eso que el sueño REM a veces se llama “sueño paradójico”, dijo el neurocientífico Sujith Vijayan de Virginia Tech. Y para aquellos que experimentan un trastorno de estrés postraumático, esta etapa de sueño muy activa tiende a estar plagada de sueños emocionalmente cargados, “una y otra vez”, dijo Vijayan.
El cerebro dormido normalmente puede traer recuerdos emocionales, procesarlos y eliminar su carga emocional, dijo Vijayan. Es un proceso que puede explicarse por un impulso evolutivo para evaluar recuerdos importantes, incluidos los relacionados con el miedo. Pero en los pacientes con trastorno del sueño postraumático (PTSD, por sus siglas en inglés), el cerebro parece traer de vuelta los malos sueños noche tras noche, impulsado a evaluar los recuerdos del miedo pero incapaz de eliminar su carga emocional. Entonces, ¿qué mantiene al cerebro atrapado en ese bucle?
Para un nuevo estudio publicado por el Journal of Neuroscience, Vijayan dirigió un equipo en la creación de modelos biofísicos del cerebro durmiente, para explorar a un nivel más profundo y mecánico cómo el cerebro puede:; o no, con PTSD -; procesar y extinguir eficazmente los recuerdos de miedo.
Durante el sueño REM, los niveles de los neurotransmisores norepinefrina y serotonina suelen disminuir. Con sus modelos, los investigadores vincularon los niveles reducidos de neurotransmisores con la capacidad del cerebro para inhibir las células de expresión del miedo, a través de los ritmos enviados entre la corteza prefrontal y la amígdala. Luego, el equipo de Vijayan investigó cómo los niveles atípicos de neurotransmisores observados en el cerebro del paciente con PTSD dormido podrían interrumpir el trabajo de esos ritmos cerebrales para calmar el miedo.
Con PTSD, los niveles de neurotransmisores se mantienen altos durante el sueño REM. Los modelos del equipo muestran que bajo estas condiciones alteradas, los ritmos cerebrales típicamente efectivos en individuos sanos ya no pueden inhibir los recuerdos del miedo. En cambio, el cerebro del paciente con PTSD parece necesitar ritmos de mayor frecuencia para extinguir los recuerdos de miedo. Desbloquear esas frecuencias más altas podría informar a las terapias para devolver la calidad reparadora del sueño a las personas que experimentan TEPT, creen los investigadores.
El ‘Salvaje Oeste’ de las etapas del sueño
Vijayan, quien ha estudiado durante mucho tiempo cómo el sueño afecta el aprendizaje y la memoria, describe el sueño REM como una especie de “Salvaje Oeste” en términos de lo que sabemos sobre su relación con la memoria. Se cree que la etapa del sueño es importante para procesar los recuerdos emocionales, y los experimentos han demostrado que las interacciones rítmicas entre la amígdala y la corteza prefrontal durante el sueño REM reducen la expresión de los recuerdos asociados con el miedo. Pero no está claro cómo funciona esto.
Dado que la mayor parte del trabajo en neurociencia se dedica al sueño no REM, “el sueño REM es mucho más difícil de dominar”, dijo Vijayan, profesor asistente en la Escuela de Neurociencia, parte de la Facultad de Ciencias de Virginia Tech. “Existen muy buenos modelos sobre cómo el sueño no REM podría consolidar los recuerdos y qué papel podría desempeñar en el aprendizaje y la memoria. Pero cuando hablamos de REM, no hay buenos modelos reales sobre cómo suceden esas cosas”.
Vijayan buscó cambiar eso mediante la creación de modelos biofísicos de sueño REM, lo que permitió a su equipo aprender más sobre lo que permite que los ritmos cerebrales ayuden con el procesamiento de la memoria emocional; y cómo el PTSD lo interrumpe. Los modelos permitieron a los científicos manipular las condiciones del sueño REM que creían que podrían ser clave para esta pregunta: los niveles de neurotransmisores.
Comenzando con modelos de las condiciones del sueño en lo que podría considerarse el cerebro de un individuo sano, el equipo de Vijayan redujo los niveles de norepinefrina y serotonina para representar el sueño REM. Como resultado, las interacciones rítmicas entre las neuronas de la corteza prefrontal y las neuronas de la amígdala fortalecieron las conexiones entre esas dos áreas. Los ritmos cerebrales provenientes de la corteza prefrontal inhibieron efectivamente la actividad de las células de la memoria del miedo en la amígdala.
El equipo también descubrió que una frecuencia específica de los ritmos cerebrales era particularmente eficaz para inhibir las células de expresión del miedo. Al ingresar frecuencias en el rango theta de ritmos típicos para humanos -; de cuatro a ocho hercios -; Descubrieron que los ritmos theta de frecuencia más baja, de alrededor de cuatro hercios, fortalecieron de manera más efectiva las conexiones entre las áreas frontales y la amígdala.
Luego, los investigadores modelaron el sueño REM en personas que experimentaban TEPT. Se sabe que el PTSD hace que los niveles de norepinefrina permanezcan altos durante el sueño REM. El equipo de Vijayan imitó esas condiciones y descubrió que cuando introdujeron ritmos cerebrales de cuatro a ocho hercios, esos ritmos ya no podían suprimir las células de expresión del miedo. “Estoy un poco sorprendido de que los cuatro hercios no funcionaran”, dijo Vijayan. “Pensé que tal vez aún sería efectivo, pero en realidad no lo fue en absoluto”.
Restaurar el poder de recuperación del sueño
Todavía hay esperanza de romper el ciclo de los sueños llenos de miedo, descubrió el equipo. Aunque la frecuencia típica de cuatro a ocho hercios de los ritmos cerebrales no pudo hacer el trabajo de inhibir las células de expresión del miedo, los investigadores probaron con otras frecuencias. Descubrieron que a una frecuencia más alta de 10 hercios, los ritmos cerebrales podrían inhibir efectivamente esas células en su modelo de TEPT del cerebro dormido.
Al identificar las frecuencias atípicas de los ritmos cerebrales que pueden inhibir los recuerdos del miedo en pacientes con TEPT, Vijayan cree que su equipo puede aprovechar las terapias. Su próximo paso es buscar formas de desencadenar ajustes en las frecuencias del ritmo cerebral del paciente con TEPT dormido para alcanzar los ritmos correctos para ellos. Es posible hacerlo usando lo que Vijayan llama estimulación auditiva encubierta.
Eso significa que estoy reproduciendo esos sonidos y no te das cuenta mientras duermes. Eso podría ser útil para cualquier tipo de trastorno en el que se interrumpe el sueño, no solo en el TEPT, sino también en la lesión cerebral traumática o la enfermedad de Parkinson. La idea es que al inducir la dinámica neuronal deseada, podemos activar los poderes de recuperación del sueño”.
Sujith Vijayan, neurocientífico de Virginia Tech
Fuente:
Referencia de la revista:
Rho, YA., et al. (2023) Procesamiento de la memoria emocional durante el sueño REM con implicaciones para el trastorno de estrés postraumático. Revista de Neurociencia. doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1020-22.2022.
