El sueño reduce la capacidad de predicción del cerebro

¿Por qué no nos damos cuenta de los ruidos externos mientras dormimos ? Un estudio realizado en Neurospin (CEA/Inserm), en colaboración con el Centro del Sueño y de Vigilia del Hôtel-Dieu en París (AP-HP), el Instituto del Cerebro y de la Médula Espinal (ICM), el Collège de France y las Universidades Paris-Sud y Paris-Descartes, revela que aunque los sonidos siempre penetran en la corteza auditiva primaria, el sueño perturba la capacidad del cerebro para preverlos. Los investigadores han demostrado que el cerebro no es capaz de elaborar predicciones dentro del sueño, pues parece que se suprimen las señales predictivas que provienen de las áreas corticales superiores. Estos resultados fueron publicados en la revista americana PNAS del 2 de marzo de 2015.

Al escuchar una melodía, el cerebro en estado de vigilia utiliza las regularidades de la secuencia de sonidos para predecir los siguientes sonidos. Esta capacidad de predicción se apoya en un funcionamiento jerárquico de un conjunto de áreas cerebrales. Si un sonido rompe la regularidad de la secuencia, el cerebro genera una serie de señales de error de predicción responsables, entre otras, de reacciones frente a la novedad o reacciones de sorpresa… Los estudios anteriores de electroencefalografía han permitido describir al menos dos señales de error sucesivas: la Mismatch Negativity (MMN) y la P300. La MMN ya ha sido observada en sujetos inconscientes (incluyendo el estado de coma), mientras que la P300 será específica del tratamiento consciente, porque refleja la integración de la información a través de una vasta red cerebral más allá de las regiones auditivas.

Durante el sueño, los sonidos ambientales no se perciben de forma consciente. Sin embargo, no se sabe a qué nivel se interrumpe la integración de los sonidos por parte del cerebro, y si siempre es capaz de extraer las regularidades y anticiparlas. Este aspecto particular del funcionamiento del cerebro ha sido evaluado por un equipo de Neurospin (Inserm/CEA), en colaboración con el Centro del Sueño y de la Vigilia del Hôtel-Dieu en París (AP-HP), el Instituto del Cerebro y de la Médula Espinal (ICM), el Collège de France y las Universidades Paris-Sud y Paris-Descartes. Los investigadores han estudiado, mediante electro y magnetoencefalografía (E/MEG), las señales de error de predicción (la MMN y la P300) en sujetos despiertos y dormidos.
Los investigadores han invitado a voluntarios a dormir dentro de la máquina de magnetoencefalografía de NeuroSpin, en presencia de sonidos repetitivos. Los resultados han confirmado que la P300 es un indicador específico del tratamiento consciente de sonidos, puesto que desaparece desde el adormecimiento, momento en el que los sujetos dejan de reaccionar a los sonidos. En cambio, la MMN ha sido estudiada en todos las fases del sueño (sueño lento y sueño paradójico). No obstante, esta señal se mantiene solo de forma parcial, ya que ciertas áreas cerebrales que normalmente se activan mientras se está despierto dejan de responder a los estímulos sonoros. De hecho, el pico de actividad que surge de un error de predicción en un sujeto despierto desaparece durante el sueño. Solo persisten los fenómenos pasivos de adaptación sensorial, localizados en las áreas auditivas primarias.

Con ello, los investigadores han demostrado que, por un defecto de comunicación entre las áreas cerebrales, el cerebro deja de ser capaz de realizar predicciones durante el sueño. Sin embargo, sigue siendo capaz de representar los sonidos dentro de las áreas auditivas y de acostumbrarse a ellos si son frecuentes, lo que explica que una alarma nos despierte, pero no el sonido constante del reloj.

Última modificación: 09/04/2015

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