Huso del sueño

Los husos del sueño son explosiones de actividad de frecuencias de alrededor de 12-16 Hz (un gran contraste con las ondas theta más lentas), y ocurren en ráfagas cortas de alrededor de 0.5-1.5 segundos. Se llaman «husos» por la forma que crean cuando se monitorean con un EEG.

Hasta ahora, los husos de sueño se dividen en dos tipos :

Husos lentos: registran frecuencias en el rango de 9-12 Hz, y generalmente surgen de las regiones corticales frontales del cerebro.

Husos rápidos: registran frecuencias en el rango de 12-15 Hz, y generalmente surgen de las secciones central y parietal del cerebro.
De estos, los husos rápidos tienden a aparecer antes en la fase 2.

Los investigadores especulan que estos tipos de huso ayudan a crear y mantener el ciclo de oscilaciones de ondas cerebrales lentas y husos de tipo lento que impulsan diversas funciones cerebrales durante el sueño de la Etapa 2.

Los estudios han encontrado, por ejemplo, que una de las fuentes más prominentes de husos del sueño en el cerebro es el tálamo , que está asociado con el procesamiento sensorial y la modulación del sueño en el cerebro. Otras fuentes incluyen regiones corticales relacionadas con la memoria de codificación .

La investigación apoya que los husos (a veces denominados «bandas sigma» u «ondas sigma») juegan un papel esencial tanto en el procesamiento sensorial como en la consolidación de la memoria a largo plazo. Hasta hace poco, se creía que cada oscilación del huso del sueño alcanzaba su punto máximo a lo largo de la neocorteza. Se determinó que las oscilaciones barren la neocorteza en patrones circulares alrededor de la neocorteza, alcanzando su punto máximo en un área y luego unos milisegundos más tarde en un área adyacente. Se ha sugerido que esta organización del huso permite que las neuronas se comuniquen a través de las cortezas. La escala de tiempo a la que viajan las ondas es la misma velocidad que necesitan las neuronas para comunicarse entre sí.

Se correlacionan con el rendimiento de la memoria

Aunque la función de los husos del sueño no está clara, se cree que participan activamente en la consolidación de la memoria declarativa durante la noche a través del proceso de reconsolidación. Se ha demostrado que la densidad de los husos aumenta después de un extenso aprendizaje de las tareas de memoria declarativa y el grado de aumento en la actividad del husillo de la etapa 2 se correlaciona con el rendimiento de la memoria.

Entre otras funciones, los husillos facilitan el desarrollo somatosensorial, la activación sensorial talamocortical, la plasticidad sináptica y la consolidación de la memoria fuera de línea. Los husos del sueño modulan estrechamente las interacciones entre el cerebro y su entorno externo; esencialmente moderan la respuesta a los estímulos sensoriales durante el sueño.  Investigaciones recientes han revelado que los husos distorsionan la transmisión de información auditiva a la corteza; Los husos aíslan el cerebro de las perturbaciones externas durante el sueño . Otro estudio encontró que la reexposición a señales olfativas durante el sueño inicia la reactivación, una parte esencial de la consolidación de la memoria a largo plazo que mejora el rendimiento del recuerdo posterior.  Se ha demostrado que los husos generados en el tálamo ayudan a dormir en presencia de sonidos externos perturbadores. Se ha encontrado una correlación entre la cantidad de actividad de las ondas cerebrales en el tálamo y la capacidad del sueño para mantener la tranquilidad. Los husos desempeñan un papel esencial tanto en el procesamiento sensorial como en la consolidación de la memoria a largo plazo porque se generan en el TRN.

El proceso y el patrón de generación del huso en nuestros cerebros cambian a medida que envejecemos. Hasta ahora, los investigadores han notado la primera aparición de husos del sueño en bebés de alrededor de 4-6 semanas de edad , coincidiendo con el inicio de episodios notables de contracciones musculares durante el sueño. Investigaciones relacionadas sugieren que estos husos del sueño señalan la creación de redes neuronales que coordinan los estímulos externos y las reacciones motoras resultantes.

Sin embargo, a medida que envejecemos, nuestros cerebros producen menos husos de sueño, y los investigadores han establecido vínculos tentativos entre esta disminución y disminuciones significativas en los volúmenes de cerebros que envejecen, o lo que los científicos llaman el «fenómeno del cerebro que se encoge».

Más allá de sus aparentemente numerosas contribuciones al crecimiento de nuestros cerebros, también se sospecha que los husos del sueño juegan un papel en cómo dormimos todas las noches. El tálamo, uno de los principales generadores de husos del sueño en el cerebro, también está involucrado en la regulación de nuestro sueño.

Tiene sentido, entonces, que los científicos hayan descubierto que los husos del sueño indican una mayor actividad en las partes del tálamo que nos ayudan a resistir los estímulos externos. Este fenómeno se denomina «activación sensorial»: los husos del sueño de alguna manera están involucrados en la inhibición del procesamiento de la información sensorial que recibimos durante el sueño.

Esto explica por qué es menos probable que nos despertemos durante la etapa 2 del sueño. El cambio general descendente en la actividad cerebral —desde las ondas cerebrales alfa a theta dominantes— es solo una parte de la explicación. Parece que hay mecanismos que salvaguardan activamente la integridad de nuestras horas de sueño. Básicamente, cuanto más husos registra nuestro cerebro, más trabaja para garantizar que tengamos un sueño más profundo y reparador.

 

Durante el sueño, estos husos se ven en el cerebro como una explosión de actividad inmediatamente después de las contracciones musculares. Los investigadores piensan que el cerebro, particularmente en los jóvenes, está aprendiendo sobre qué nervios controlan qué músculos específicos cuando duermen. 

Además, se ha observado que la actividad del huso del sueño está asociada con la integración de nueva información en el conocimiento existente , así como con el recuerdo y el olvido dirigidos (husos del sueño rápido). 

Un estudio de 2014, por ejemplo, demostró que las pérdidas en la generación del huso del sueño indicaban mayores posibilidades de desarrollar demencia en pacientes con enfermedad de Parkinson. Por el contrario, otros tipos de ondas cerebrales registraron patrones de actividad similares independientemente de si los pacientes tenían demencia.

También se han detectado reducciones similares en la actividad del huso del sueño en pacientes con enfermedad de Alzheimer . Los husos rápidos, en particular, mostraron una disminución significativa en las personas con enfermedad de Alzheimer, lo que sugiere que la pérdida del efecto potenciador de estos tipos de husos en el sueño de onda lenta desempeña un papel importante en el recuerdo y la cognición deteriorados.

Del mismo modo, los pacientes con esquizofrenia han reducido la actividad del huso del sueño , lo que ha deteriorado la memoria y la cognición, además de exacerbar muchos de los síntomas de la enfermedad. Por el contrario, se encontró que las personas con trastorno depresivo mayor (MDD) tenían una actividad del huso del sueño mucho más densa , lo que implica un vínculo entre la regulación emocional y la mayor actividad en las regiones de procesamiento de memoria de nuestro cerebro.

Durante el sueño NREM , las ondas cerebrales producidas por personas con esquizofrenia carecen del patrón normal de husos lentos y rápidos. La pérdida de los husos del sueño también es una característica del insomnio fatal familiar , una enfermedad por priones. 

Se observan cambios en la densidad del huso en trastornos como la epilepsia y el autismo . 

 los husos del sueño durante el proceso de memoria declarativa puede verse afectada por los efectos moduladores del ciclo menstrual en las mujeres

Los husos del sueño juegan un papel crucial en la consolidación declarativa de la memoria , sin embargo, la mayoría de los estudios no controlan el sexo, aunque tanto el sexo como la menstruación afectan el sueño y los períodos de aprendizaje en línea. 

Las mujeres tienden a tener 0,16 más husos de sueño por minuto que los hombres (aproximadamente entre 9 y 10 más en una hora). Se ha encontrado una ventaja femenina para los recuerdos episódicos, emocionales y espaciales, así como para el reconocimiento de olores, rostros e imágenes. Se cree que estas diferencias se deben a la influencia hormonal, especialmente la del estrógeno . El estrógeno de la hormona sexual femenina influye principalmente en la maduración y reproducción sexual, pero también se ha descubierto que facilita otras funciones cerebrales, incluidas la cognición y la memoria. En tareas verbales donde las mujeres obtuvieron puntajes más altos que los hombres, las mujeres obtuvieron puntajes más altos durante la fase lútea media, cuando las mujeres tienen niveles más altos de estrógenos, en comparación con la fase menstrual.  Un estudio reciente encontró que la producción local de estrógenos cerebrales dentro de los circuitos cognitivos puede ser importante para la adquisición y consolidación de recuerdos. 

Experimentos recientes sobre la relación entre el estrógeno y el proceso de consolidación de la memoria fuera de línea también se han centrado en los husos del sueño. Genzel y sus colegas determinaron que había un efecto menstrual en el rendimiento declarativo y motor, lo que significa que las mujeres en la fase lútea media (alto estrógeno) tuvieron un rendimiento más alto que las otras participantes femeninas. Las mujeres en la fase lútea también fueron las únicas participantes que experimentaron un aumento en los husos después del aprendizaje, lo que llevó a la conclusión de que el efecto del ciclo menstrual puede estar mediado por husos y hormonas femeninas. 

La mayoría de los estudios no controlan el sexo y los ciclos menstruales en las mujeres , aunque se ha implicado que tanto el sexo como la menstruación afectan el sueño y los períodos de aprendizaje en línea. Los estudios han demostrado que la influencia de los husos del sueño durante el proceso de memoria declarativa puede verse afectada por los efectos moduladores del ciclo menstrual en las mujeres. Estos hallazgos han contribuido a un efecto propuesto de disminución y disminución del estrógeno en el rendimiento de la memoria de las mujeres debido a los niveles fluctuantes de estrógeno, que podrían predecir potencialmente una disminución en el rendimiento de la memoria durante la menstruación. Debido a la novedad de estos estudios, el efecto de aumento y disminución se ha pasado por alto en todos los estudios anteriores 

Fuente:

Sleep Spindles in Humans: Insights from Intracranial EEG and Unit Recordings

Thomas Andrillon, Yuval Nir, Richard J. Staba, Fabio Ferrarelli, Chiara Cirelli, Giulio Tononi, Itzhak Fried
J Neurosci. 2011 Dec 7; 31(49): 17821–17834. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2604-11.2011


febrero 24, 2020

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