El son és un estat d'inconsciència sincronitzat. Què passa en el cervell quan ens adormim?
El son és un estat d'inconsciència sincronitzat. Què passa en el cervell quan ens adormim?
En un cervell sa, el canvi més aparent en el comportament i en la consciència es dona quan ens adormim, en el moment que es passa de l'estat de vigília, desperts i conscients d'allò que ens envolta, al de son. Un estudi publicat en la versió impresa a Cerebral Cortex, liderat per Gustavo Deco, director del Centre de Cognició i Cervell del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) de la UPF, ha posat de manifest els canvis, locals i globals, que succeeixen en el cervell quan una persona cau adormida.
Al cervell hi ha una regió àmpliament conservada al llarg de l'evolució, el sistema activador reticular, que inclou la formació reticular i les seves connexions i que és responsable de la regulació de l'estat de vigília i les oscil·lacions diürnes/nocturnes.
Una disminució de l'activitat del sistema activador reticular provoca el son d'ona lenta, el qual es caracteritza per la lentitud de les ones cerebrals. Durant la nit, el son d'ona lenta sincronitzat s'alterna amb el son paradoxal o desincronitzat, de manera que la major part del son és del tipus d'ona lenta, amb intervals de son paradoxal.
Gustavo Deco, director del Centre Cognició i Cervell, conjuntament amb científics nord-americans i suïssos, han constatat , que aquest canvi no és tant sobtat, sinó que és més gradual del que es creia. Han evidenciat també que, al despertar es registren ones lentes a nivell local i que les ones lentes, rara vegada són globals.
La neuromodulació és la responsable de l'abast de les ones lentes cerebrals
Els estudis d'imatge mitjançant ressonància magnètica funcional (FMRI) revelen canvis en la connectivitat funcional en estat de repòs cerebral, entre el moment de despertar i el son d'ona lenta. Tot i que queda poc clar com s'altera l'estat de repòs durant aquest període de transició.
Com ha manifestat Deco, "en aquest estudi, hem emprat models computacionals per simular les connexions anatòmiques cortico-corticals humanes per tal d'avaluar els canvis de funcionalitat de l'estat de repòs cerebral quan el model " cau adormit", i així és com han pogut posar de manifest que hi ha una disminució progressiva de l'excitació de la neuromodulació.
D'aquesta manera l'estudi mostra que quan la neuromodelació colinèrgica (mitjançant el neurotransmissor acetilcolina) disminueix, apareixen les ones lentes locals, mentre que l'organització general de les xarxes neuronals en estat de repòs no canvia.
A nivell macroscòpic, aquestes ones lentes locals, s'estructuren en xarxes semblants a les xarxes en estat de repòs. Ara bé, quan el neuromodulador disminueix encara més, a nivells molt baixos, les ones lentes es converteixen en globals i les xarxes neuronals de l'estat de repòs es fonen en una sola i indiferenciada xarxa àmpliament sincronitzada.
Treball de referència:
Gustavo Deco, Patric Hagmann, Anthony G. Hudetz, Giulio Tononi (2014), " Modeling Resting-State Functional Networks When the Cortex Falls Asleep: Local ang Global Changes", Cerebral Cortex, doi.: 10.1093/cercor/bht176, desembre, 24, pp. 3180-3194.