Los científicos del Centro de Investigación Interdisciplinaria en Biología (CNRS/Collège de France/INSERM) han demostrado que las ondas delta emitidas mientras dormimos no son períodos generalizados de silencio durante los cuales descansa la corteza, como se ha descrito durante décadas en la literatura científica. En lugar de esto, aíslan los conjuntos de neuronas que juegan un papel esencial en la formación de la memoria a largo plazo. Estos resultados se publicaron el 18 de octubre de 2019 en Science.
Mientras dormimos, el hipocampo se reactiva espontáneamente generando una actividad similar a la que se produce cuando estamos despiertos. Envía información a la corteza, que reacciona a su vez. Este intercambio es seguido a menudo por un período de silencio llamado «onda delta» y luego por una actividad rítmica llamada «huso del sueño». Esto es cuando los circuitos corticales se reorganizan para formar memorias estables. Sin embargo, el papel de las ondas delta en la formación de nuevas memorias sigue siendo un rompecabezas: ¿por qué un período de silencio interrumpe la secuencia de intercambios de información entre el hipocampo y la corteza, y la reorganización funcional de la corteza?
Los autores examinaron más de cerca lo que sucede durante las ondas delta. Descubrieron, sorprendentemente, que la corteza no es totalmente silenciosa, sino que unas pocas neuronas permanecen activas y forman asambleas, es decir, pequeños conjuntos coactivos que codifican la información. Esta observación inesperada sugiere que el pequeño número de neuronas que se activan cuando todas las demás permanecen calladas pueden realizar cálculos importantes mientras están protegidas de posibles perturbaciones. Y los descubrimientos de este trabajo van aún más lejos! Las reactivaciones espontáneas del hipocampo determinan qué neuronas corticales permanecen activas durante las ondas delta y revelan la transmisión de información entre las dos estructuras cerebrales. Además, las asambleas activadas durante las ondas delta están formadas por neuronas que han participado en el aprendizaje de una tarea de memoria espacial durante el día. Juntos, estos elementos sugieren que estos procesos están involucrados en la consolidación de la memoria. Para demostrarlo, en ratas los científicos causaron ondas delta artificiales para aislar ya sea neuronas asociadas con reactivaciones en el hipocampo, o neuronas aleatorias. Resultado: cuando se aislaron las neuronas correctas, las ratas lograron estabilizar sus memorias y tener éxito en la prueba espacial al día siguiente.
Estos resultados cambian sustancialmente la forma en que entendemos la corteza. Las ondas delta son, por lo tanto, un medio para aislar selectivamente los conjuntos de neuronas seleccionadas, que envían información crucial entre los períodos de diálogo hipocampo-cortical y la reorganización de los circuitos corticales, para formar memorias a largo plazo.
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