Investigadores de la Universidad de Oulu (Finlandia) han diseñado un nuevo método apoyado en resonancia magnética ultrarrápida que hace posible observar de forma rápida, segura y sin intervención invasiva, y sin tener que inyectar agentes de contraste, cómo el cerebro pone en marcha su sistema de eliminación de residuos y de limpieza durante el sueño.
Este sistema de depuración cerebral se sustenta en pulsaciones, ritmos fisiológicos naturales que mueven la sangre y el líquido cefalorraquídeo a través del tejido cerebral. Estudios anteriores ya habían mostrado que este proceso se intensifica mientras dormimos y que, cuando se deteriora, los desechos se van acumulando en el cerebro, algo que se ha vinculado con alteraciones de la memoria.
La técnica creada por el grupo de neuroimagen funcional de la Universidad de Oulu permite cuantificar de manera directa la circulación del líquido cefalorraquídeo siguiendo el desplazamiento de las moléculas de agua. La prueba se completa en unos cinco minutos y no precisa el uso de agentes de contraste.
Los científicos, que han difundido sus trabajos en las revistas “Advanced Science” y “The Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS), comprobaron que el patrón de las pulsaciones cerebrales se modifica de forma clara durante el sueño.
Cómo y dónde el sueño potencia la limpieza del cerebro
Los datos obtenidos aportan nueva información sobre en qué regiones y de qué manera el sueño refuerza los procesos de limpieza del cerebro. En particular, han observado que la propagación de las pulsaciones respiratorias y vasomotoras, ambas clave para el movimiento de los fluidos que limpian el tejido cerebral, se acelera, mientras que las pulsaciones ligadas al latido cardíaco se hacen más lentas.
El equipo considera que esta transformación refleja una filtración de agua más eficaz en el tejido cerebral, junto con una reducción de las ondas de pulso arterial a medida que los vasos sanguíneos se dilatan y la presión arterial baja durante el sueño.
Al mismo tiempo, describen una modificación en la lógica operativa básica del cerebro mientras dormimos. Cuando estamos despiertos, la actividad eléctrica de las neuronas regula el flujo sanguíneo y el movimiento de los fluidos: primero se activa la neurona y después aumenta el riego sanguíneo. En cambio, durante el sueño, esta relación deja de ser estrictamente de ida.
“Durante el sueño, las ondas vasomotoras en particular, pulsaciones lentas por debajo de 0,1 hercios, comienzan a influir localmente no solo en el movimiento de los fluidos, sino también en la actividad eléctrica del cerebro”, ha explicado el profesor Vesa Kiviniemi, quien dirigió la investigación.
Este fenómeno es especialmente intenso en las zonas posteriores del cerebro, como la corteza sensorial. Esas mismas áreas presentan también un claro incremento del flujo de líquido a través del tejido cerebral, lo que apunta a una mayor eliminación de toxinas.
El grupo de investigación ha desarrollado además tecnología portátil capaz de registrar la actividad eléctrica cerebral y el flujo sanguíneo durante el sueño sin recurrir a la resonancia magnética, obteniendo resultados que concuerdan con las mediciones realizadas mediante resonancia magnética.
Teniendo en cuenta que la circulación del líquido cefalorraquídeo se reduce con el paso de los años, los científicos trabajan ya en estrategias para reforzar los mecanismos de circulación y pulsación de fluidos que se deterioran con la edad, con la meta de frenar estos efectos.