Vés enrere

Un estudi mostra la complexa coreografia de l'activitat cerebral durant el son

Un estudi mostra la complexa coreografia de l'activitat cerebral durant el son

Segons revela un treball dirigit per Morten Kringelbach, investigador de la Universitat d’Oxford, amb la participació de Gustavo Deco, director del Centre de Cognició i Cervell, publicat el 4 de març a Nature Communications.Les dades del cervell en estat de son per l'estudi s'han obtingut de ressonància magnètica funcional (fMRI).

06.03.2019

 

En molts aspectes, el son segueix sent un misteri científic tot i ocupar aproximadament un terç de les nostres vides. La comprensió d’allò que esdevé durant el son depèn inseparablement de la nostra capacitat per categoritzar i derivar patrons de l'activitat cerebral. Aquesta tasca científica es va iniciar en la dècada de 1930, quan per primera vegada va ser possible registrar els potencials d'acció neuronal del cervell durant el son mitjançant tècniques de electroencefalografia (EEG) que aporten dades d'amplitud i freqüència de les ones cerebrals.

Actualment, entre els experts hi ha consens en que el son humà passa per quatre diferents fases, més una fase de son REM (rapid eye movement) o etapa de son paradoxal, en què tenen lloc diversos processos. Tot i els grans avenços en les modernes tecnologies per registrar l'activitat cerebral, "la nostra visió segueix sent innecessàriament estreta", opinen els autors d'un treball publicat a Nature Communication.

En aquest estudi, per primera vegada,  els científics han identificat mitjançant fMRI estats recurrents de configuracions úniques d'interaccions entre regions cerebrals i estats de transició entre aquestes "no molt diferents de les coreografies utilitzades en música i dansa"

Un equip internacional d'investigadors, entre els quals es troba Gustavo Deco, director del Centre de Cognició i Cervell (CBC) i professor d'investigació ICREA del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) de la UPF, han utilitzat registres de imatges obtingudes per ressonància magnètica funcional (fMRI) per descobrir més sobre l'activitat cerebral total subjacent a les etapes convencionals de la son en humans. Els resultats d'aquest estudi s'han publicat el 4 de març de 2019 a la revista d'accés obert Nature Communications.

Fins ara, les diferents etapes de la son s'havien basat en l'observació dels registres obtinguts mitjançant electroencefalogrames. En aquest estudi, per primera vegada,  els científics han identificat mitjançant fMRI estats recurrents de configuracions úniques d'interaccions entre regions cerebrals i estats de transició entre aquestes "no molt diferents de les coreografies utilitzades en música i dansa", comenten els seus autors.

Quan es comparen els registres de les diferents fases del son obtinguts mitjançant tècniques de fMRI amb els obtinguts per EEG convencionals, les troballes amb fMRI mostren major resolució i major complexitat d’aquelles que s'havien observat per tècniques tradicionals d'EEG. "En lloc de reduir-se a una qüestió de canvis generals en les freqüències d'EEG, hem pogut veure com les diferències entre els estats de vigília i de son es reflecteixen en la reorganització a gran escala de les xarxes cerebrals", expliquen. "El límit entre la vigília i el son, la pèrdua de consciència que experimentem cada nit, ha desafiat la posada en escena del son convencional durant dècades, i els resultats basats en dades confirmen que les definicions actuals són inconsistents", afegeixen.

Avui no tenim una comprensió consistent del que succeeix al cervell quan el son pateix, en l'insomni, però també en psiquiatria, on la interrupció del son està present de manera ubiqua.

"Esperem que una representació més completa i basada en dades dels canvis en la xarxa neuronal de tot el cervell durant el son pugui ajudar a desenvolupar millors models del paper de la son en tals trastorns"

Aquests resultats podrien canviar la forma en què entenem el son i la forma en què s'aborden els trastorns del son, com ara l'insomni. El son i els canvis associats a la consciència no són només un tema de perplexitat científica, sinó que representen una necessitat vital per al funcionament saludable del cos. Avui no tenim una comprensió consistent del que succeeix al cervell quan el son pateix, en l'insomni, però també en psiquiatria, on la interrupció del son està present de manera ubiqua. "Esperem que una representació més completa i basada en dades dels canvis en la xarxa neuronal de tot el cervell durant el son pugui ajudar a desenvolupar millors models del paper de la son en tals trastorns", afirmen els investigadors.

El professor Morten Kringelbach, investigador de la Universitat d’Oxford (Regne Unit) i autor principal, afegeix: "Les troballes mostren la complexa coreografia de l'activitat cerebral durant el son normal. A més de trencar fonaments en la nostra comprensió del son, també hem fet el pas poc ortodox de trobar noves formes d'escoltar les troballes. Hem treballat en estreta col·laboració amb el compositor Milton Mermikidis que ha interpretat els nostres dades científiques per a produir una bella composició musical: 'Sound asleep', la música del cervell s'adorm i es desperta"

Treball de referència:

A. B. A. Stevner, D. Vidaurre, J. Cabral, K. Rapuano, S. F. V. Nielsen, E. Tagliazucchi, H. Laufs, P. Vuust, G. Deco, M. W. Woolrich, E. Van Someren & M. L. Kringelbach (2019), “Discovery of key whole-brain transitions and dynamics during human wakefulness and non-REM sleep”, Nature Communications, vol. 10, 1035.

 

Multimèdia

Multimedia

Multimedia

Categories: