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Mdulo VI Neuropedagoga en accin//Curso 1: Factores que activan El
cerebro para el aprendizaje . Profesor Luis Aguilar (i,ii,iii),
Grace Espinoza(ii), Enver Oruro (ii), Rey Len (ii,iii) CAPITULO I
BREVES CONSIDERACIONES SOBRE EL PAPEL DEL SUEO EN LA MEMORIA Y EL
APRENDIZAJE
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 2DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA
INDICE RESUMEN Pg.3 INTRODUCCIN Pg.4 1.1 Los marcapasos de nuestra
vida interna Pg.6 1.2 Los procesos que tienen lugar mientras
dormimos Pg.8 1.3 Todos dormimos pero no sabemos por qu lo hacemos
Pg.10 1.4 Qu rol cumple el sueo en los procesos de aprendizaje y
memoria Pg.11 1.5 La plasticidad sinptica y la consolidacin de
huellas de memoria Durante el sueo Pg.13 1.6 Regulacin hormonal de
la consolidacin de memorias durante el sueo Pg.19 1.7 Algunas
consideraciones prcticas Pg.17 REFERENCIAS Pg.19
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 3DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA
RESUMEN Presentamos una breve revisin sobre el rol del sueo sobre
los procesos de memoria y aprendiza- je desde la perspectiva de las
Neurociencias. Conside- ramos las generalidades de los ritmos
biolgicos para configurar al ciclo sueo-vigilia dentro de los
procesos fisiolgicos normales del ser humano. Luego, se describe
las caractersticas esenciales de las fases del sueo, y se aborda, a
travs de la teo- ra de la restauracin neuronal, el por qu dormimos.
Se describen tambin la importancia de los procesos endocrinos que
tienen lugar durante el sueo y su co- rrelacin con la plasticidad
neurona, as como los pro- cesos de consolidacin y recuperacin de la
memoria. Finalmente, se hace una revisin breve sobre estudios
realizados en infantes, adolescentes y adultos, que muestran datos
sobre las diferencias en las estrategias adaptativas del dormir.
Palabras claves: neurociencia, sueo, aprendizaje, memoria,
Neuroplasticidad, restauracin neuronal.
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 4DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA
INTRODUCCIN Nuestras funciones biolgicas se intensifican y atenan
en ciclos de periodicidad temporal que van alredeor de un dia (24
horas aproximadamente), denominado ciclos ultradianos (ciclos de
menos de 24 horas), ciclos infradianos (ciclos de ms de 24 horas) y
ciclos circadianos (ciclos de 24 horas aproximadamen- te). Esta
situacin no refleja la simple respuesta pasiva del orga- nismo ante
los cambios ciclos ambientales, por el contrario, son resultado de
los ritmos endgenos, de una capacidad intrnseca para detectar y
predecir los cambios temporales con el objetivo de optimizar la
adaptacin. Al darse la rotacin de la tierra sobre su eje, la tierra
pre- senta dos ambientes bien definidos: luz y oscuridad, y
conside- rando el eje de rotacin el tiempo de duracin de ste ciclo
puede variar a lo largo del ao. Como consecuencia de ste pro- ceso,
los seres vivos han respondido a estas situaciones desarro- llando
mecanismos adaptativos. Este sera el origen de los ritmos
circadianos, y un ejemplo de ello sera el ciclo sueo-vigilia. Ms
que un ritmo biolgico, el sueo era considerado, por algunos
fisilogos, como la ausencia de actividad, por falta de estmulos
ambientales. Actualmente, se conoce que el sueo es otro estado
fisiolgico que implica, efectivamente, una dismi- nucin de la
consciencia y una reduccin de la respuesta al medio ambiente, lo
cual es reversible y que se acompaa de cambios mltiples [1]; adems,
ste estado fisiolgico requiere de una integracin completa de la
actividad cerebral y en el que se modifican muchos de los procesos
fisiolgicos del organismo [2]. Todos los procesos fisiolgicos que
tienen lugar durante el sueo van a depender de las fases de sueo
por las que pasamos al dormir, esas fases se completan en ciclos
repetitivos durante la noche. En las primeras fases del sueo
abundan ondas cerebrales lentas y en la que los movimiento de los
ojos no son rpidos ni coordinados, por lo que a esta etapa tambin
se le conoce como NREM ( Not rapid eyes movement); y durante las
ltimas fases del sueo, dormimos un sueo de ondas cerebrales rpidas,
que se acompaan con movimientos y conjugados de ambos ojos o REM (
Rapid Eyes Movement) [3].
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 5DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA Al
dormir todas las fases de sueo son esenciales para el ser humano y
cada fase de sueo tiene una consecuencia fisiol- gica y morfologica
sobre el sistema nervioso entre ellos el de restauracin
neurologica. Estos procesos estn relacionados con la produccin y el
almacenamiento de energa, por ello la gluco- sa desempea un papel
fundamental. Durante el sueo NREM el consumo de glucosa disminuye y
esta queda almacenada en forma de glucgeno. Entre tanto, las
funciones del sueo REM es de mayor consumo de glucosa y est
implicada en tareas ms complejas como el procesamiento de la
informacin obtenida durante la vigilia [4]. En la ltimas dos
dcadas, el inters cientficos de estudios sobre el sueo se ha
centrado en responder la pregunta de por qu dormimos? Estudios
recientes han intentado responder a esta pregunta. Estos han
demostrado que tanto el sueo NREM como el sueo REM juegan un rol
muy importante en la conso- lidacin de memorias y el aprendizaje.
Especficamente el sueo NREM o sueo de ondas lentas iniciara este
rol importante en el desarrollo y en el aprendizaje (29). Durante
el sueo NREM se sucederan procesos homeostticos reflejados en
cambios sinpti- cos, lo cual indicara de una necesidad de
restauracin del fun- cionamiento del sistema nervioso a nivel
celular. Asimismo, los cambios que se induciran a este nivel
producirn cambios en el sueo de ondas lentas que podran beneficiar
a las funciones neuronales. La cantidad de sueo NREM predice el
perfecciona- miento en la ejecucin de tareas y la actividad de
ondas lentas tiene un papel especfico en la plasticidad y en el
aprendizaje; porque la funcin del sueo podra ser el mantenimiento y
la reorganizacin de los circuitos neuronales ya existentes [5].
Considerando la necesidad de conocer la relacin existen- te entre
el sueo y los procesos de aprendizaje y memoria, abordamos la
presente revisin sobre tema, enfatizando la teora de restauracin
del sueo y como tal su rol en los procesos celu- lares que subyacen
al aprendizaje y la memoria, como mecanis- mo de almacenamiento y
recuperacin de informacin.
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 6DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA 1.
Los marcapasos de nuestra vida interna Ritmo biolgico es el
concepto de tiempo biolgico atri- buido como fundamento a los
mecanismos de adaptacin de los organismos a su entorno fsico y
vital, as como la base de los mecanismos encargados de coordinar
funciones orgnicas en el devenir temporal. Actualmente se acepta
que, de la misma for- ma que existe un tiempo geofsico, existe
tambin un tiempo biolgico que permite la coordinacin de los
diversos procesos funcionales en un individuo. Los ritmos biolgicos
son marcapa- sos endgenos que tienen origen al interior del
organismo los cuales se sincronizan por mnimas seales del medio
ambiente, particularmente, el ciclo diario de luz-oscuridad. Estos
ritmos biolgicos tienen el carcter de ser cclicos, tanto el
comportamiento como lo son tambin los diferentes procesos
fisiolgicos y bioqumicos. Los ritmos circadianos (cir- ca= cerca,
diez=dia) responden a cambios ambientales y se repi- ten cada 24
horas generados por la rotacin de la tierra sobre su propio eje. El
ejemplo ms representativo de ste tipo de ritmo es el ciclo
sueo-vigilia. Existen otros ritmos biol- gicos que tienen una
frecuencia cclica muy alta, estos se denominan Ultradianos y son
responsables de los procesos fisiolgicos, que ocurren en el or-
ganismo desde 1 microsegundo hasta menos de 24 horas. Estos ritmos
no son dependientes de estmu- los geofsicos. Existen tambin otro
tipo de ritmos con una frecuencia cclica baja, que son dependien-
tes de ciclos geofsicos, estos ritmos de suceden por un tiempo
mayor a 24 horas, que pueden ser men- suales, anuales, estos se
denominan Infradianos. Los mecanismos de estos relojes biolgicos
pueden ras- trearse en nuestro genoma y estn presentes en cada una
de las clulas de nuestro cuerpo. Sin embargo, estos osciladores
celula- res estn sincronizados por un oscilador maestro,
jerrquicamen te superior, ubicado en el sistema nervioso central,
en los n- cleos supraquiasmtico (NSQ) del hipotlamo. Cada NSQ con-
tiene alrededor de 10000 clulas, las cuales van a encargarse de
generar y coordinar procesos fisiolgicos rtmicos como el ciclo
sueo-vigilia, la secrecin de hormonas y la divisin celular
[6].
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 7DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA Todas
las neuronas del NSQ estn conectadas entre ellas a travs de seales
qumicas en las que los neurotransmisores GABA (cido
gamma-animobutrico) y el VIP (pptido intestinal vasoactivo), son
los principales responsables para la formacin de un reloj funcional
que trasmita toda esta informacin rtmica al resto del cuerpo [7,
47]. Pero, cada una de estas neuronas tiene, independientemente, la
capacidad bsica para oscilar. La coordinacin entre el tiempo
externo con el tiempo interno es una caracterstica fundamental para
todos los sistemas biolgicos, ya que de esta sincronizacin va a
depender la gene- racin de mecanismos especficos de prediccin para
adaptarse exitosamente al ambiente [8,9]. De modo que, este
marcapaso crea un da y una no- che dentro del organismo, a modo de
espejo del mundo exte- rior [9,]. Esta es la razn de existencia de
esta estructura tempo- ral est relacionada con el mantenimiento del
equilibrio del me- dio interno en respuesta a variaciones
ambientales, y es un me- canismo adaptativo. Cuando los animales
cambian entre modos diurnos, nocturnos o estacionales de conductas,
no estn meramente respondiendo a las condiciones externas de luz/
oscuridad. Por el contrario, responden a seales generadas por un
marcapasos interno, sincronizado con los ciclos de rotacin de la
tierra, que anticipa las transiciones entre el da y la noche y
desencadena cambios fisiolgicos y conductuales acorde con
ellas.
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 8DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA 2.
Los procesos que tienen lugar mientras dormimos El sueo es
considerado un estado fisiolgico, al igual que cualquier otro
estado fisiolgico de un ser vivo, el cual tiene el carcter de ser
irreversible, inconsciente y donde el cerebro res- ponde menos a
los estmulos externos del ambiente [1, 10]. Du- rante el sueo no
respondemos a los estmulos visuales y nuestro umbral de respuesta a
estmulos auditivos aumenta; de tal forma que si escuchbamos en
ruido de una habitacin a otra durante la vigilia, durante el sueo
ste ruido tiende a ser ms fuerte para poder responder a l. El
comportamiento de sueo podra confundirse fcil- mente con
condiciones clnicas como el estado de coma o la anestesia, sin
embargo es por completo diferente a estos. El sue- o se caracteriza
por tener fases con patrones especficos de acti- vidad cerebral y
otros cambios fisiolgicos. [10]. El sueo de ondas lentas o NREM est
divido en cuatro etapas o estadios. Estas cuatro etapas muestran
una actividad cerebral caracterstica, en la que el durmiente pasa
de un estado de somnolencia hasta lograr el sueo profundo. A medida
que la persona va entrando en las dos ltima etapas de ste tipo de
sueo, el EEG muestra una actividad cerebral de baja frecuencia pero
de gran amplitud (ver grfico). El sueo NREM y REM si- guen un patrn
regular de sueo que se denomina ciclo, que consta de un periodo de
sueo NREM seguido de sueo REM. Estos ciclos pueden repetirse entre
3 a 6 veces cada noche y estn separados por periodos breves de
vigilia. Todo este ciclo del sueo de una noche se muestra en un
grfico que se denomina hipno- grama (fig.1). Fig.1 Hipnograma
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 9DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA La
estructura del sueo es cclica. Al sueo NREM le sigue el primer
episodio de sueo REM a los 90 minutos aproxima- damente. Durante
las primeras horas de la noche existe un ma- yor porcentaje de sueo
de ondas lentas, y una recurrencia pe- ridica de la fase REM cada
90-100 minutos, siendo mayor esta fase en la segunda mitad de la
noche. Para una persona adulta, el porcentaje de sueo NREM durante
toda la noche representa entre el 75-80%, y el sueo REM el 25-20%
[1,4,10]. En el beb y en el anciano, los criterios menciona- dos
varan considerablemente. En el recin nacido y en el lactante, las
fases de sueo se denominan: Sueo Tran- quilo (equivalente al sueo
NREM en el adulto), sueo activo (equivalente a sueo REM) y sueo
indetermina- do. En el beb el sueo activo representa ms del 50% de
su tiempo total del sueo. En el anciano su sueo se vuelve
polifsico, en el que disminuyen los porcentajes del NREM y REM
[3,4]. La tcnica para abordar el estudio del sueo en el ser hu-
mano se denomina Polisomnografa. Esta tcnica consiste en el
registro simultneo y contino de diferentes variables fisiolgicas
como: encefalograma, oculograma, miograma en los msculos
submentionano, todos estos registros nos permiten identificar las
fases de sueo mencionadas [4,10]. 3. Todos dormimos pero no sabemos
por qu lo hacemos Durante el sueo se producen distintos cambios a
nivel fisiolgico y bioqumico. Las funciones cardiovasculares y
respira- torias tienden a disminuir progresivamente a lo largo del
sueo, y se mantienen regulares y estables hasta el despertar. El
sistema endocrino tambin est ligado estrechamente al ciclo
vigilia-sueo. Cada hormona tiene un patrn de secrecin especfico, un
modo de secrecin en forma de pico breve de du-
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 10DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA
racin, variando de una a veinte en 24 horas, dependiendo de la
hormona. Por ejemplo, la hormona de crecimiento se secreta en la
primera hora de sueo, durante el NREM. Entre tanto, los picos
mximos de secrecin de la prolactina se observa durante el sue- o
REM y la hormona tiroidea se secreta al final del da; y la secrecin
de las hormonas ACTH, de cortisol y adrenalina acon- tecen hacia el
final del periodo de sueo, preparando al orga- nismo para la
vigilia. Otros mecanismos de regulacin fisiolgica tienen lugar
durante el sueo, como el de la temperatura. Durante el sueo REM, el
hipotlamo no ejerce su funcin de termostato y ante modificaciones
extremas de la temperatura del ambiente, calen- tamiento o
enfriamiento pasivo, se produce un despertar o un pasaje a una fase
de sueo lento. De tal manera que el fro impi- de el adormecimiento,
aumenta los movimientos corporales y acorta la duracin del sueo a
expensas del sueo ligero, mien- tras que el calor disminuye el
porcentaje del sueo de ondas len- tas [4] El sueo es definido como
un periodo rpidamente rever- sible de inmovilidad caracterizada
por: un cambio en la neurofi- siologa del cerebro, una postura
caracterstica, un aumento en el La hormona del crecimiento se
secreta en la primera hora de sueo
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 11DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA
umbral de respuesta a la estimulacin externa y regulacin ho-
meosttica [1] El sueo es importante para el cerebro por tener una
fun- cin incompatible con el procesamiento sensorial significativo
en la vigilia. La regulacin local de la intensidad del sueo de
ondas lentas seala que el sueo le sirve una funcin para el cerebro
mismo [11]. 4. Qu rol cumple el sueo en los procesos de aprendizaje
y memoria? Las evidencias sobre la relacin entre el sueo y el
cerebro provienen de numerosos estudios los cuales sugieren que el
sue- o beneficia y facilita el mantenimiento neural [15], la
neurog- nesis [12], el aprendizaje y la memoria [11, 13]. Otros
estudios consideran que el sueo participa en fun- ciones
relacionadas con la plasticidad cerebral [14,15], es decir con la
habilidad del cerebro para cambiar su estructura en res- puesta al
ambiente, como cuando las memorias son reorganiza- das y
reactivadas [16]. Muchas investigaciones se han encaminado a
estudiar la memoria y aprendizaje, a travs de la relacin entre la
plastici- dad y el sueo [14]. Estos trabajos han sido realizado en
humanos y ratas de laboratorio. Particularmente, esos trabajos
soportan la idea de que el sueo acenta la ha- bilidad de uno para
aprender y recordar [17]. Por ejem- plo, el sueo mejorara la
habilidad para recordar el len- guaje hablado, las habilidades
motoras y las informacio- nes de hechos. Cada una de estas
investigaciones nos sugiere que los tipos diferentes de memoria
pueden ser mejorados por tipos diferentes de sueo. Debemos tener
presente que al estudiar los tipos de me- moria, existen dos
grandes tipos de memoria, la memoria decla- rativa y la memoria no
declarativa.
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 12DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA
Ahora podemos entender que la memoria de la tarea de montar
bicicleta puede ser mejorada por el sueo REM. En con- traste, las
memoria complejas de recordar ideas abstractas y he- chos (memoria
declarativa) parecen beneficiarse del sueo lento o NREM [19].
Parece ser que el sueo de ondas lentas es requerido para la
consolidacin de informacin de memoria declarativa, mien- tras que
la consolidacin de informacin no declarativa es ms consistente con
el sueo REM. El sueo REM tambin puede tener un efecto beneficioso
en la consolidacin de las habilidades cognitivas, mientras que la
consolidacin de habilidades sensiti- vo-perceptuales parece confiar
ms constantemente en una combinacin de sueo de ondas lentas y REM
[20, 21]. La memoria episdica, un tipo de memoria declarativa,
puede depender, segn las tareas utilizadas, del sueo de ondas
lentas y REM, o de una combinacin ambos tipos de sueo [24]. Entre
tanto, la memoria procedimental, un tipo de memoria no La memoria
declarativa es aquella donde una informacin se ha aprendido de
manera consciente, as mismo, la recuperacin es consciente e
intencionada. Dentro de la memoria declarativa se consideran el
tipo semntico (ejemplo; recordar informacin sobre el da de la
independencia del Per o el ao de inicio de la Guerra del Pacfico) y
el tipo episdico (ejemplo; recordar el da de nuestra graduacin de
la universidad o la el da de nuestra boda o el fallecimiento de un
ser querido). Por otro lado, tenemos la memoria no declarativa, es
una forma de memoria inconsciente, no intencionada (ejemplo; la
capacidad para usar el lenguaje y para llevar a cabo conductas
motoras como montar en bicicleta o practicar un deporte) [18].
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 13DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA
declarativa, dependera principalmente del sueo NREM [11, 22,25],
con alguna implicacin del sueo REM [23]. Se ha demostrado que el
sueo de ondas lentas beneficia principalmente la consolidacin de
memorias declarativas de- pendientes en el hipocampo (hechos,
episodios). En contraste, el sueo REM incrementara en particular
memorias en contextos emocionales en funcin de la amgdala; as como
tambin las memorias de procedimientos, no dependientes de la funcin
del hipocampo o de la amgdala, sino del cerebelo. El aprender da a
da es capaz de modificar la activacin funcional del sueo durante la
noche subsiguiente. El aprendizaje motor dependiente del sueo es
asociado con una reorganiza- cin plstica a gran escala de memoria a
largo plazo de varias regiones del cerebro [26]. El sueo ha sido
implicado en la codificacin y consolida- cin de memoria. Adems los
tipos diferentes de sueo pueden ejecutar diferentes tipos de
memoria. La consolidacin de me- moria se refiere a un proceso lento
que convierte una huella de memoria todava lbil en una ms
permanente, estableciendo notablemente conexiones entre los lbulos
temporales mediales y las reas neorcorticales del cerebro [27]. 5.
La plasticidad sinptica y la consolidacin de huellas de memoria
durante el sueo Los efectos del sueo en el aprendizaje y la memoria
es a menudo probada comparando el rendimiento en las tareas de
memoria antes y despus a un periodo de deprivacin de sueo, y luego
despus del sueo [28]. Los crticos sostienen que la de- privacin de
sueo puede imponer otras limitaciones fisiolgicas, como el estrs, y
esto puede deteriorar la memoria [29], hacien- do difcil la
distincin entre la prdida de memoria a causa de la deprivacin de
sueo y la prdida de memoria a causa del es- trs. Sin embargo, en
base a estos estudios de deprivacin de sueo total y la consecuente
muerte de los animales experimen- tales, se ha propuesto de que la
funcin del sueo consiste en
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 14DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA
restaurar al organismo del desgaste ocurrido durante la vigi-
lia[30]. Por otro lado, los estudios realizados con humanos priva-
dos de sueo durante 24 a 36 horas muestran un dficit mo- derado en
la ejecucin de pruebas que evalan tareas cognitivas como memoria,
atencin y aprendizaje; adems de una drstica disminucin en el tiempo
de reaccin para realizar las tareas [21, 31]. Pero, este hecho es
reversible, la eficiencia para realizar estas tareas se recupera
con el hecho de dormir. Esto indica que la privacin de sueo afecta
principalmente el sistema nervio- so[30]. Como sealamos una de las
funciones del sueo es la de mantener una homeostasis a nivel del
funcionamiento celular. Al respecto, Tononi & Cirrelli (2006),
suponen que en la vigilia hay una actividad cerebral dada que
permite la formacin de nuevas sinapsis por efecto de la estimulacin
activa del ambien- te. La disminucin y sincronizacin de la
actividad de la corteza cerebral que ocurre en el sueo durante el
sueo NREM permiti- ra una reduccin en la cantidad de sinapsis, por
lo que funcin de ste tipo de sueo sera la de compensar la
homeostasis a ni- vel de las sinapsis [16]. Estudios recientes
reportan la hiptesis de la etapa 2 del sueo NREM, en la que se
producen los husos de sueo, las que estn ntimamente involucradas
con la consolidacin de memoria procedimental motora simple. Adems
indican que existe una correlacin entre la mejora global en las
tareas moto- ras posteriores al aprendizaje, conjuntamente con un
incremento Estudios realizados con humanos privados de sueo durante
24 a 36 horas muestran un dficit moderado en la ejecucin de pruebas
que evalan tareas cognitivas como memoria, atencin y
aprendizaje.
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 15DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA en
la densidad de los husos del sueo y la duracin de la etapa 2 de
sueo NREM posterior al aprendizaje de una tarea nueva [32].
Anteriormente, los husos de sueo fueron propuestos dentro de los
mecanismos para la plasticidad sinptica [11] y se ha encontrado que
aumentan despus de un aprendizaje decla- rativo nuevo [12, 33], y
tambin se correlaciona con un rendi- miento para la memoria
declarativa ante una tarea [34]. El huso de sueo es un mecanismo
para la consolidacin de la memoria procedimental y la plasticidad
sinptica en la corteza. Un fenmeno fisiolgico a nivel sinptico es
la potencia- cin de largo plazo (LTP), trmino postulado en la dcada
de 1970 como la base biolgica del aprendizaje y la memoria. Esto
fue la primera demostracin experimental de que las conexiones
neuronales son plsticas y pueden cambiar de intensidad. Esta
demostracin fue realizada en rodajas de hipocampo de conejo, en que
tras la estimulacin elctrica de alta frecuencia a las reas del
hipocampo, observaron que se registraba una potenciacin a largo
plazo, es decir que luego de haber cesado la estimulacin las
neuronas siguen disparando por un periodo de largo tiempo ms [35].
La LTP cortical requiere de estimula- cin espaciada y repetida, y
los husos de sueo le proveen la estimulacin necesaria a la corteza
cerebral, en un patrn espacia- do y repetido. Recientemente han
demos- trado que la estimulacin en forma del huso de sueo puede
producir LTP en las clulas piramidales in vitro [36], y sera un
indicio de que los husos de sueo estn ntimamente involucrados con
la consoli- dacin de la memoria procedimental. De lo indicado,
podemos suponer que el sueo es modu- lado por la vigilia y las
actividades ocurridas en ella. As un nue- vo aprendizaje
incrementar la amplitud de ondas lentas del NREM, y las estructuras
que generan este incremento son aque- llas que se activan por la
tarea aprendida durante la vigilia. En Dormir hace que el
cerebro... ...procese la informacin obtenida en la vigilia.
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 16DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA este
contexto, el dormir hace que, el cerebro procesa la informa- cin
obtenida en la vigilia, tal vez para consolidarla o para cate-
gorizarla. Esto acompaa adems, al fortalecimiento de las si- napsis
existentes, la modificacin de las existentes e incluso la formacin
de nuevas sinapsis. 6. Regulacin hormonal de la consolidacin de
memorias durante el sueo Hemos indicado que el sueo est ntimamente
involu- crado en la consolidacin de huellas de memoria previamente
adquiridas. En ste proceso es necesaria la consideracin de otro
sistema que participa activamente en los procesos de plasticidad
sinptica. La actividad del eje- Hipotlamo-Hipofisiario- Adrenal
(HPA) se encarga de la liberacin de cortisol, una hormona que
durante el sueo de ondas lentas (NREM) suprime su liberacin al
mnimo; mientras que drsticamente se incrementa durante la ltima
hora del sueo (REM). Las etapas diferentes del sueo y la liberacin
interactiva concomitante de glucocorticoides esta- ran involucradas
en la consolidacin de diferentes tipos de me- morias [37,38]. Tal
es as que, la inhibicin de la HPA durante el sueo de ondas lentas
es importante para la consolidacin eficiente de memoria
declarativa. Ya que el incremento de la liberacin de cortisol
durante el sueo REM puede contrarrestar una consoli- dacin que
llega ms all de las memorias emocionales [37, 47]. Finalmente, el
resultado sera un cerebro ms despierto, ms apto para enfrentar las
demandas del medio por la adecuada organizacin de sus conexiones
neurales [5].
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 17DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA
Wagner & Born ( 2008), proponen que la regulacin de la hormona
del estrs (cortisol) influencia en la consolidacin de la memoria
durante el sueo, primordialmente por una accin sobre la reactivacin
de la memoria que ocurre en el hipocampo y la amigdala durante el
sueo de ondas lentas y el REM, respec- tivamente. Durante el sueo
de ondas lentas, las oscilaciones lentas permanentemente actan para
sincronizar la reactivacin repeti- da de la representacin recin
codificada en las redes del hipo- campo con la generacin de
hipocampo, soportando cambios en las redes neocorticales que
contribuyen al almacenamiento de la memoria a largo plazo [39]. 7.
Algunas consideraciones prcticas Los neonatos duermen entre 16 a 18
horas, y los patrones de sueo son muy diferentes al de los adultos
[40]. La emergen- cia de estados quietos y activos de sueo nos da
indicacin anti- cipada de maduracin neural [41] y gastan ms de la
mitad de su sueo total en sueo activo [42]. El sueo ptimo prepara
al infante para aprender cuando despierto, y despus de que el
aprendizaje ha ocurrido durante la vigilia, los procesos centrales
de memoria siguen durante el sueo, y es capaz de aprender
respuestas adaptables a retos fisiolgicos en el ambiente en el que
duerme, y tiene implicaciones cruciales para la supervivencia del
infante [43]. En adultos, durmiendo hasta 12 horas despus de que
una experiencia educativa, inicia cambios duraderos en la
representa- cin de memorias, pero si el sueo ocurre 24 horas ms
tarde no dan como resultado un cambio permanente [44]. Esto sugiere
de que la ventana de tiempo durante el cual el sueo tiene un im-
pacto beneficioso en la memoria es mucho ms estrecha para infantes.
Ellos necesitan tomar una siesta dentro de 4 horas de aprender a
extraer y retener informacin acerca de una regulari- dad de
torrente entrante de informacin. As los infantes pare- cen
necesitar acudir a los periodos de sueo o descansar para codificar
y consolidar regularidades en la corriente continua de informacin
nueva que son expuestos cada da [45]. El sueo en
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 18DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA el
infante contribuye al infante aprendiendo en las formas mlti- ples.
Mientras que, en el adulto el aprendizaje para el sujeto que est
dormido no es posible [46] Un estudio en adolescentes muestra una
conexin entre la prdida de sueo y el rendimiento en la memoria de
trabajo. Finalmente, Los estudios con humanos y animales, han
provisto de evidencias donde el sueo juega un papel crtico en
preparar al cerebro para el aprendizaje neural durante la vigilia,
es decir el sueo es importante para incrementar la consolida- cin
de memoria y est asociado a la plasticidad neural, y la memoria
depende de la plasticidad del cerebro y depende de cambios
estructurales o funcionales y neuronales en respuesta a los
estmulos (como las experiencias). Conocer los procesos de
fisiolgicos vitales que ocurren mientras dormimos cada noche es de
vital importancia. En pri- mera instancia supondra cuestionar
nuestros hbitos del dormir, tanto de los adultos como de los nios.
Si hemos visto que el sueo es esencial para la restaura- cin, no
solo de procesos fisiolgicos corporales, sino, princi- palmente de
procesos a nivel neuronal que permiten la consoli- dacin de
informacin adquirida en la vigilia previa, y que ade- ms supone el
mantenimiento de las redes neurales para los si- guientes procesos
de adquisicin de informacin, entonces nece- sitamos considerar si
nuestros nios estn durmiendo el tiempo necesario para lograr un
sueo de ondas lentas en la primera Los adolescentes tienen una
cantidad insuficiente de sueo que se traduce en su habilidad para
codificar, almacenar y recuperar informacin [48].
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Mdulo VI Neuropedagoga en accin// Curso 1: Factores que activan el
cerebro para el aprendizaje PGINA 19DIPLOMADO EN NEUROPEDAGOGA hora
de la noche. Si acaso el nio se acuesta tarde por las noche, el
tiempo que duerma el sueo de ondas lentas ser menor que cuando el
nio se acueste y duerma temprano. Como hemos indicado, tanto el
sueo NREM o de ondas lentas y el REM favorecen los procesos de
consolidacin de las memorias y facilitan la adquisicin de
aprendizaje al da siguien- te. Por lo que, conocer qu tipo de sueo
beneficia qu tipo de memoria es importante, principalmente para
organizar los hbi- tos del dormir de los nios y adolescentes en
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Director cientfico CEREBRUM ii Laboratorio de Neurociencias y
Comportamiento FAMED UPCH iii UNIFE