La transició de la vigília al son representa el canvi més notable que passa en un cervell sa, tant des del punt de vista del comportament com del nivell de consciència.

Aquest trànsit es caracteritza per canvis visibles en la dinàmica neural, que tradicionalment es detecten pel canvi de l'activitat de l'electroencefalograma, que passa d'una activitat "desincronitzada" en vigília a una activitat d'ones lentes sincronitzades globalment en l'etapa del primer son.

No obstant això, recents mesuraments de local field potentials (LFP) indiquen que la transició és més gradual del que sembla: d'una banda, les ones lentes locals ja apareixen durant la vigília, i per altra banda, les ones lentes de son són rarament globals.

D'altra banda, estudis amb imatges de ressonància magnètica funcional també revelen canvis en la connectivitat funcional en estat de repòs (FC) entre vigília i son. No obstant això, no està clar com les xarxes en estat de repòs poden canviar durant aquest període de transició.

Un estudi recent, dirigit per Gustavo Deco, investigador ICREA del DTIC-UPF i director del Center for Brain and Cognition i del Grup de Neurociència Computacional de la Universitat Pompeu Fabra, en col·laboració amb investigadors d'universitats suïsses i nord-americanes, ha utilitzat models de cervell de la connectivitat anatòmica còrtico-cortical humana per avaluar els canvis en l'activitat en estat de repòs quan el model "s'adorm", a causa de la disminució progressiva de l'excitació a causa de la neuromodulació. El treball s'ha publicat a l'edició digital de la revista Cerebral Cortex.

Quan la neuromodulació colinèrgica es redueix paramètricament, apareixen ones lentes locals, mentre que l'organització general de les xarxes en estat de repòs no canvia. A més, es mostra que aquestes ones lentes locals estan estructurades macroscòpicament en xarxes que s'assemblen a les xarxes en estat de repòs.

En contrast, quan el neuromodulador disminueix encara més a nivells molt baixos, es converteixen en ones lentes globals i les xarxes d'estat de repòs es fonen en una sola xarxa indiferenciada, en termes generals sincronitzada.

En resum, l'estudi és capaç d'explicar els mecanismes que afecten les xarxes de repòs durant la transició al son i l'aparició i estructuració de les ones lentes de son. Aquest és un model que unifica estat de repòs de vigília amb son. D'altra banda mostrem com a través del model i dades es pot descriure el canvi gradual de consciència.

Treball de referència: Modeling Resting-State Functional Networks When the Cortex Falls Sleep: Local and Global Changes. Gustavo Deco, Patric Hagmann, Anthony G. Hudetz i Giulio Tononi. Cerebral Cortex. 2013.07.10. doi: 10.1093/cercor/bht176.