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Hipótesis de la homeostasis sináptica

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Se cree que los animales duermen porque, gracias a esta actividad, se refuerzan las conexiones neuronales de sus cerebros. Sin embargo, dos destacados especialistas del sueño de la Escuela de Medicina de la Universidad de Wisconsin (EEUU) desafían esta idea. Y lo hacen con una teoría bautizada como “hipótesis de la homeostasis sináptica” (SHY) del sueño.

La hipótesis SHY señala que el sueño es importante por otra causa: porque debilita las conexiones entre las neuronas para ahorrar energía, evitar el estrés celular, y mantener la capacidad de dichas células para responder a los estímulos de manera selectiva.

“El sueño es el precio que el cerebro tiene que pagar por el aprendizaje y la memoria”, afirma uno de estos dos científicos, Giulio Tononi, en un comunicado de dicha Universidad. “Durante la vigilia, el aprendizaje fortalece las conexiones sináptica de todo el cerebro, lo que aumenta la necesidad de energía y satura el cerebro con nueva información. El sueño permite al cerebro recuperarse, y ayuda a integrar el material recién aprendido en recuerdos consolidados, por lo que puede comenzar de nuevo el día siguiente”.

Tononi y su colaboradora, Chiara Cirelli, ambos profesores de psiquiatría, han explicado y justificado su hipótesis en un artículo publicado por la revista Neuron, en el que se revisan evidencias recopiladas durante años en estudios con humanos y animales, así como en investigaciones moleculares, electrofisiológicas y conductuales, y en simulaciones realizadas por ordenador.

En general, la SHY hace referencia a la capacidad del cerebro para mantener el equilibrio en la fuerza de las conexiones entre las células nerviosas. Tononi y Cirelli la ejemplifican de la siguiente forma: Supongamos que alguien ha pasado sus horas de vigilia adquiriendo una nueva habilidad, como montar en bicicleta.

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Los circuitos implicados en este aprendizaje se refuerzan enormemente durante el proceso pero, al día siguiente, el cerebro tendrá que prestar atención al aprendizaje de otras cosas. Por lo tanto, tiene que amortiguar la fortaleza de las conexiones interneuronales creadas para aprender a montar en bicicleta, de tal manera que éstas no interfieran en cualquier otro nuevo aprendizaje.

“El sueño ayuda al cerebro a volver a normalizar la fuerza sináptica a partir de un muestreo integral de su conocimiento general del entorno, y no a partir de las señales particulares de un día de vigilia concreto”, explica Tononi.

Entonces, ¿por qué no olvidamos cómo montar en bicicleta al día siguiente de haber aprendido a hacerlo, y tras un sueño reparador? Según los científicos porque, precisamente, los circuitos neuronales implicados en ese aprendizaje son, mientras dormimos, menos debilitados que otros circuitos, que no participaron activamente en el proceso de aprendizaje.

Según Tononi y Cirelli, la consolidación y la integración de recuerdos, así como la restauración de la capacidad de aprender, se derivarían por tanto de la capacidad del sueño de disminuir la fuerza sináptica.

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