Un «lavado de cerebro» nocturno para estar bien despiertos de día

A diferencia de lo que ocurre en algunas grandes ciudades, donde el camión de la basura circula en hora punta, en el cerebro las tareas de limpieza son incompatibles con un buen procesamiento de la información durante el día. Así lo explica Maiken Nedergaard , que lidera el trabajo: «El cerebro dispone de energía limitada y parece que tiene que elegir entre dos estados funcionales: despierto y consciente o dormido y realizando tareas de limpieza».

Se sabía que durante el sueño se llevan a cabo las tareas de eliminación de sustancias nocivas acumuladas durante el día, producto del metabolismo celular, pero se desconocía el mecanismo exacto: «Se pensaba que tenía lugar mediante procesos de recaptación activos, que requieren energía. No se había pensado en la posibilidad de que el espacio extracelular se hiciera más grande y la limpieza se llevara a cabo por un proceso de lavado muy básico y muy simple. Se trata de un trabajo muy interesante que abre nuevas perspectivas», explica Isabel de Andrés, experta en sueño y catedrática del departamento de Neuroanatomía de la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Madrid.

Este lavado tiene lugar durante el sueño de ondas lentas, considerado como reparador, según el estudio, que no deja claro qué ocurre durante el sueño REM, en el que tienen lugar los ensueños. “Seguramente este trabajo abre también un camino para abordar esta cuestión», explica la doctora De Andrés.

Este sistema de limpieza lo lleva a cabo el sistema «glinfático», descubierto previamente por el mismo equipo de investigación. Se trata de una especie de sistema linfático «autonómico» del cerebro, explica Alfonso Araque, investigador del Instituto Cajal-CSIC . Durante mucho tiempo se asumía que el líquido cefalorraquídeo llevaba desechos solubles difundiendo lentamente a través del tejido cerebral para finalmente deshacerse de ellos. Pero el equipo de Nedergaard descubrió que hay un segundo sistema de limpieza más rápido en el que las células gliales (distintas de las neuronas) desempeñan un papel importante. Estas células forman canales a lo largo de la parte externa de los vasos sanguíneos del cerebro y ayudan a regular el flujo de fluido en el canal. Este sistema es diez veces más activo durante el sueño.

Un aspecto sorprendente de este estudio, resalta Nedergaard, fue que las células del cerebro se contraen un 60% durante el sueño, lo que permite que el lavado sea más eficaz. Los investigadores creen que en esta variación de tamaño está implicada la noradrenalina, una hormona necesaria en situaciones de alerta y cuya producción aumenta en respuesta a situaciones amenazantes.

Este hallazgo tiene también implicaciones en el tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas. La eliminación puntual de desechos en el cerebro es crucial cuando se acumulan proteínas tóxicas como la beta-amiloide, implicada en la enfermedad de Alzheimer, que se sabe que se elimina el doble de rápido durante la noche. Y no sólo en esta patología, en casi todas las neurodegenerativas están implicadas proteínas defectuosas que se acumulan en el espacio que queda libre entre las células impidiendo el normal funcionamiento del cerebro.

El trabajo podría explicar también otra intrigante cuestión: el número de horas que duerme cada especie, que parece estar inversamente relacionadas con el tamaño del cerebro y que varía desde las 20 horas de sueño de un murciélago a las 3 ó 4 de un elefante. Los cerebros grandes al tener mayor espacio entre sus células podrían resistir más tiempo la acumulación de “basura” antes de que el cerebro necesite “desconectarse” para llevar a cabo la limpieza nocturna en profundidad.