Jeff Iliff
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(Aplausos) El sueño. Nos toma la tercera parte de la vida, pero ¿alguno de nosotros entiende de qué se trata?

Hace dos mil años, Galeno de Pérgamo, uno de los más eminentes investigadores médicos del mundo antiguo, postuló que mientras estamos despiertos la fuerza motora del cerebro, su jugo, se iría a las otras partes del cuerpo animándolas, pero dejando seco el cerebro. Pensaba que cuando dormimos toda la humedad que bañaba el resto del cuerpo regresaría rápidamente para hidratar el cerebro y refrescar la mente. Ahora esto nos suena ridículo, pero él estaba simplemente explicando algo sobre el sueño que todos experimentamos cada día. Todos sabemos, por propia experiencia, que cuando dormimos, la mente se aclara. Y si no dormimos, la mente queda turbia. Pero aunque ahora sabemos mucho más sobre el sueño que en tiempos de Galeno, todavía no entendemos por qué razón, el sueño, de todas nuestras actividades, tiene esta increíble función restauradora para la mente.

Ahora quiero contarles de unas recientes investigaciones que pueden aclarar esta cuestión. Se ha descubierto que el sueño puede ser, en realidad, una forma de solución con diseño bien elegante, para unas de las necesidades más básicas del cerebro, una forma única por la que este encuentra las grandes demandas y los estrechos márgenes que lo diferencian de los demás órganos del cuerpo.

Casi todo lo observado en biología puede considerarse como una serie de problemas y sus correspondientes soluciones. El primer problema que todo órgano tiene que resolver es el flujo continuo de nutrientes para alimentar todas las células del cuerpo. Esto es crítico en el cerebro; la intensa actividad eléctrica utiliza la cuarta parte de la energía disponible para el cuerpo, a pesar de que su masa representa apenas el 2 % del total. El sistema circulatorio resuelve el problema del transporte de nutrientes, con los vasos sanguíneos distribuyéndolos, junto con oxígeno, a todos los rincones del cuerpo.

Aquí, en este video, se puede ver esto. Se muestran los vasos sanguíneos del cerebro de un ratón vivo. Esas venas y arterias forman una red compleja que abarca todo el volumen del cerebro. Comienzan en la superficie, se profundiza en los tejidos y al esparcirse, alimentan de nutrientes y oxígeno a todas y cada una de las células de este órgano.

Ahora, así como cada célula requiere de nutrientes para alimentarse, también produce desperdicios, como subproductos. La eliminación de desperdicios es el segundo problema básico que todos los órganos tienen que resolver. Este diagrama muestra el sistema linfático del cuerpo que ha evolucionado para cubrir esta necesidad. Es otro complejo sistema paralelo de vasos que se extiende por todo el cuerpo. Toma las proteínas y otros desechos, de los espacios entre las células. Lo que recoge, luego lo deposita en la sangre para eliminarlo.

Pero al mirar con cuidado el diagrama se ve algo que no tiene mucho sentido. Si se amplía la imagen de la cabeza de este personaje, se nota que no hay vasos linfáticos en el cerebro. Pero esto no tiene mucho sentido, ¿cierto? El cerebro es un órgano de actividad bien intensa, que produce, por tanto, gran cantidad de desperdicios, que hay que eliminar con eficiencia. Pero carece de vasos linfáticos, lo que significa que el método utilizado por el resto del cuerpo para limpiar los desechos, no funciona en el cerebro.

Entonces, ¿cómo hace el cerebro para resolver su problema de eliminación de desperdicios? Pues esta pregunta, aparentemente tan banal, es a donde llegó nuestro grupo de investigación. Hemos encontrado que al adentrarnos en el cerebro, entre las neuronas y los vasos sanguíneos, estaba la solución al problema de la limpieza de los residuos. Algo verdaderamente inesperado. Ingenioso, pero también hermoso. Permítanme que les cuente lo que descubrimos.

El cerebro cuenta con esta gran reserva de fluido limpio y transparente, llamado líquido cefalorraquídeo o también LCR [CSF]. El líquido cefalorraquídeo llena el espacio que rodea el cerebro y ahí llegan los desperdicios provenientes del interior del cerebro. para, líquido y desechos, ser vertidos al torrente sanguíneo. Dicho de esta manera, suena como el sistema linfático, ¿correcto? Lo interesante es que el líquido y los desechos del interior del cerebro no se cuelan al azar para llegar a los depósitos de LCR. Lo que sucede es que hay un sistema de plomería especializado que organiza y facilita el proceso. Eso se puede ver en estos videos. De nuevo, esta es una imagen del cerebro de un ratón vivo. El cuadro a la izquierda muestra lo que sucede en la superficie del cerebro y a la derecha se ve lo que pasa por debajo, en el interior de los tejidos. Se muestran los vasos sanguíneos en rojo y el LCR que rodea al cerebro está en verde. Lo que nos sorprendió es que el líquido del exterior del cerebro no se queda en la superficie. En cambio, ese LCR es impulsado por todo el interior del cerebro, por la periferia de los vasos sanguíneos, Al circular por dentro del cerebro por la superficie de los vasos, ayuda a despejar y a limpiar de excesos, los espacios entre células cerebrales. Si lo piensan, usar de esta manera el exterior de los vasos sanguíneos es una solución con brillante diseño, porque el cerebro está encerrado en el cráneo rígido, lleno por completo de células, sin espacio disponible para otro sistema de vasos, como el linfático. Los vasos sanguíneos descienden desde la superficie hasta llegar a cada una de las células del cerebro , lo cual quiere decir que el líquido que circula por el exterior de los vasos tiene fácil acceso a toda la masa cerebral. En verdad es un sistema genial este de readaptar un sistema de vasos, el sanguíneo, para que asuma la función y reemplace a un segundo sistema de vasos, el linfático. hasta hacerlo innecesario. Lo interesante es que no hay ningún otro órgano que asuma este enfoque, para eliminar los desechos de entre las células. Es una solución absolutamente única. Pero el hallazgo más sorprendente es que todo esto, todo lo que he venido explicando,

lo del líquido pasando por el cerebro, solo sucede en el cerebro dormido. El video a la izquierda muestra qué tanto circula el líquido cefalorraquídeo por el cerebro de un ratón vivo, estando despierto, casi nada. Pero con el mismo animal, si esperamos un poco a que se duerma, se ve una estampida del LCR por todo el cerebro. Al mismo tiempo descubrimos que cuando se duerme el cerebro sus células parecen reducirse abriendo espacios entre unas y otras para permitir que el líquido pase libremente y así se eliminen los desperdicios. Parece como si Galeno se hubiese aproximado a la pista correcta, cuando escribió que el fluido circulaba hacia el cerebro

durante el sueño. Nuestras investigaciones, 2000 años más tarde, sugieren que el cerebro despierto, cuando está más atareado, pospone la eliminación de los desechos de los espacios intercelulares, para más tarde y, luego, cuando duerme, y no está tan ocupado, hace el cambio hacia la función de limpieza para sacar los desperdicios que se habían acumulado durante el día. Es algo semejante a lo que hacemos nosotros; posponemos las tareas de casa durante la semana, cuando no hay tiempo para eso y luego nos ponemos al día con toda la limpieza, en el fin de semana. He hablado bastante de la eliminación de desechos, pero no he especificado qué clase de desechos son los que el cerebro necesita eliminar

durante el sueño para mantenerse saludable. Esos estudios recientes sobre los desechos se han concentrado principalmente en beta amiloide que es una proteína que se produce en el cerebro todo el tiempo. Mi cerebro, como el de Uds., está produciendo beta amiloide ahora mismo. Pero en pacientes con la enfermedad de Alzheimer, se añade y se acumula beta amiloide en los espacios intercelulares del cerebro en lugar de eliminarse, como debiera. Esa acumulación de beta amiloide, se piensa que es una de las etapas cruciales en el desarrollo de esa terrible enfermedad. Hemos medido cuán rápido se elimina el beta amiloide del cerebro cuando está despierto, versus cuando duerme, y encontramos que, en realidad, la eliminación del beta amiloide es mucho más rápida con el cerebro dormido. Entonces, si el sueño es parte de la solución del problema de la eliminación de residuos

entonces esto cambia dramáticamente nuestra idea sobre la relación entre el sueño, el beta amiloide y la enfermedad de Alzheimer. Unos estudios clínicos recientes sugieren que en los pacientes que no han desarrollado la enfermedad, el deterioro de la calidad y duración del sueño, se relacionan con mayor acumulación de beta amiloide en el cerebro. Es importante señalar que estos estudios no demuestran que la carencia o escasez de sueño sean causa de la enfermedad de Alzheimer. Pero sí sugieren que la falla del cerebro en mantener la casa limpia con la limpieza de los residuos como el beta amiloide puede contribuir al desarrollo de ciertas condiciones, como el Alzheimer. Entonces, lo que nos dicen estas investigaciones es algo que todos ya sabíamos sobre el sueño. Hasta Galeno entendía bien

que refresca y aclara la mente. Esto puede ser una parte importante de la naturaleza del sueño. Sabemos que todos, Uds. y yo, tenemos que dormir todas las noches, pero el cerebro nunca descansa. Mientras el cuerpo está quieto la mente está andando por ahí, en sueños, la elegante maquinaria del cerebro silenciosamente sigue trabajando, haciendo limpieza y mantenimiento a esta máquina tan increíblemente compleja. Como las tareas de casa, se trata de trabajos sucios y desagradecidos, pero también muy importantes. En la casa, si dejamos de limpiar la cocina durante un mes, la casa se vuelve completamente invivible muy rápidamente. En el cerebro, las consecuencias de atrasarse pueden ser mucho peores que la vergüenza de muebles sucios, porque al referirse al cerebro, es la salud misma y las funciones de la mente y el cuerpo, lo que está en juego. Por esta razón, entender bien estas funciones tan básicas de la limpieza del cerebro, hoy, puede ser crucial para la prevención y el tratamiento de las enfermedades mentales del mañana. Gracias. (Aplausos)