Un reciente estudio publicado en la revista Nature reveló que pequeñas áreas del cerebro pueden tomar microsiestas mientras el resto del órgano permanece activo.

Este descubrimiento fue el resultado de una colaboración entre los laboratorios del profesor adjunto de biología Keith Hengen en la Universidad de Washington en St. Louis y el profesor de ingeniería biomolecular David Haussler en la UC Santa Cruz.

Durante cuatro años, los estudiantes de doctorado David Parks (UCSC) y Aidan Schneider (WashU) lideraron una investigación en la que entrenaron una red neuronal para analizar patrones dentro de grandes volúmenes de datos de ondas cerebrales. Utilizando datos de ratones equipados con auriculares ligeros que registraban la actividad cerebral de 10 regiones diferentes, los investigadores descubrieron patrones que ocurren en frecuencias extremadamente altas. Según ellos, estos patrones desafían las concepciones tradicionales sobre el sueño y la vigilia.

David Parks y Aidan Schneider desarrollaron una red neuronal artificial capaz de diferenciar entre estados de sueño y vigilia a partir de milisegundos de datos de actividad cerebral.

«Estamos viendo información con un nivel de detalle sin precedentes», explicó Haussler. Este enfoque permitió observar que diferentes partes del cerebro pueden experimentar breves estados de sueño mientras el resto del cerebro está despierto.

Los investigadores notaron que las regiones individuales del cerebro cambiaban de estado de manera intermitente, independientemente del resto del cerebro. Estas breves discontinuidades de estado coincidían con breves discontinuidades conductuales en los ratones, como momentos en los que los animales se detenían por un segundo mientras estaban despiertos o se movían brevemente mientras dormían.

El profesor Hengen comentó sobre el impacto de este descubrimiento: «Con herramientas poderosas y nuevos métodos computacionales, hay mucho que ganar si cuestionamos nuestras suposiciones más básicas y revisamos la pregunta ‘¿qué es un estado?’».

Esta nueva comprensión de los microestados de sueño podría ayudar a estudiar mejor enfermedades neurodegenerativas y del desarrollo neurológico.