
Dormir parece un proceso simple, pero mientras el cuerpo descansa el cerebro atraviesa una compleja secuencia de estados fisiológicos. En las fases más profundas del descanso ocurren cambios importantes en la actividad neuronal y en funciones básicas como la respiración.
Ahora, un estudio realizado por científicos del Center for Discovery and Innovation de Hackensack Meridian Health, en Estados Unidos, descubrió que en ese momento ambos procesos pueden dejar de estar sincronizados.
PUBLICIDAD
Los experimentos en ratones mostraron que, durante esta etapa del sueño, la actividad cerebral en regiones vinculadas con el control del movimiento y la dopamina funciona de manera relativamente independiente del ritmo respiratorio.

Este fenómeno, denominado desacoplamiento, no se observó con la misma intensidad en otras fases del ciclo de sueño ni durante la vigilia. El hallazgo, publicado en la revista The Journal of Neuroscience, aporta una nueva pieza al rompecabezas de cómo interactúan el cerebro y los ritmos fisiológicos del cuerpo.
Cómo se investigó la relación entre respiración y cerebro
Para estudiar este fenómeno, los investigadores registraron simultáneamente dos tipos de señales en ratones: la actividad eléctrica del cerebro y los patrones respiratorios. Esta estrategia permitió observar en tiempo real cómo se coordinan —o se desacoplan— ambos ritmos biológicos según el estado fisiológico del organismo.
PUBLICIDAD
El análisis se centró en varias regiones cerebrales vinculadas al control del movimiento y a funciones regulatorias. Entre ellas se incluyeron los ganglios basales, que participan en la coordinación motora; la sustancia negra, una estructura clave en la producción de dopamina y en la regulación del movimiento; y la corteza motora primaria, responsable de planificar y ejecutar acciones voluntarias.

Las mediciones se realizaron en diferentes estados del cerebro para comparar los patrones observados. Los científicos analizaron la actividad durante la vigilia, en el sueño no REM —la etapa más profunda del descanso—, en el sueño REM y también bajo anestesia inducida con ketamina.
PUBLICIDAD
Esta comparación permitió identificar cómo cambia la interacción entre la respiración y la actividad neuronal según la fase del ciclo de sueño o el estado de conciencia.
Cambios en la relación entre respiración y ondas cerebrales
Los resultados mostraron que la relación entre respiración y actividad neuronal cambia notablemente según el estado del cerebro. Durante el sueño no REM, especialmente en los momentos dominados por ondas delta lentas, la independencia entre ambos ritmos fue mucho más marcada.
Las ondas delta —que oscilan aproximadamente entre 0,5 y 2 hercios— son características del descanso más profundo y reflejan un estado de actividad cerebral lenta y sincronizada. En esa etapa, los investigadores detectaron que la respiración y las señales eléctricas del cerebro dejan de seguir un patrón común.
PUBLICIDAD

En condiciones normales ambos sistemas funcionan como dos músicos que siguen el mismo compás: el ritmo respiratorio y la actividad cerebral mantienen cierta coordinación. Durante el sueño profundo, en cambio, cada uno parece seguir su propio tempo, como si los músicos tocaran de manera independiente.
En contraste, durante la vigilia, el sueño REM y bajo anestesia con ketamina, la sincronía entre ambos procesos era más evidente. Esto sugiere que la coordinación entre los ritmos del cuerpo y la actividad neuronal cambia de forma dinámica según el estado fisiológico.
Al mismo tiempo, el equipo observó que durante el sueño profundo aumentaba la sincronización entre la sustancia negra y la corteza motora primaria. Este fenómeno indica que la comunicación interna entre regiones cerebrales podría intensificarse mientras el vínculo con el ritmo respiratorio se debilita.
PUBLICIDAD
Diferencias entre sueño profundo y anestesia
Otro resultado interesante surgió al comparar el sueño con la anestesia. Aunque ambos estados pueden compartir ciertos patrones cerebrales, no son equivalentes desde el punto de vista fisiológico.

Cuando los ratones fueron anestesiados con ketamina, el acoplamiento entre la respiración y la actividad neuronal aumentó en la sustancia negra, mientras que en la corteza motora primaria los cambios fueron menos pronunciados. Esto indica que cada región del cerebro responde de manera distinta dependiendo del estado general del organismo.
En otras palabras, la relación entre respiración y actividad cerebral no es uniforme, sino que depende tanto del área neuronal como de la condición fisiológica.
PUBLICIDAD
Implicaciones para enfermedades neurológicas
Los investigadores señalan que comprender esta interacción podría aportar información valiosa para estudiar enfermedades donde se ven alterados tanto el sueño como la respiración.
Un ejemplo importante es la enfermedad de Parkinson, en la que la sustancia negra —una de las regiones analizadas— se deteriora progresivamente. Los pacientes con este trastorno suelen presentar dificultades motoras, alteraciones del sueño y cambios en la regulación de funciones corporales.

Comprender cómo los estados cerebrales influyen en la relación con ritmos fisiológicos como la respiración podría ayudar a explicar algunos de estos síntomas y orientar futuras investigaciones clínicas.
Perspectivas para la anestesia y la investigación del sueño
El hallazgo también podría tener implicaciones en el campo de la anestesiología. Analizar cómo se sincronizan —o se desacoplan— la respiración y la actividad neuronal podría mejorar la forma en que se monitorea la profundidad anestésica durante procedimientos médicos.
PUBLICIDAD
El equipo dirigido por la investigadora Bon-Mi Gu sostiene que comprender con mayor precisión estos mecanismos permitirá avanzar en el estudio de los circuitos cerebrales responsables de coordinar funciones vitales.
Aunque los resultados provienen de experimentos en animales, aportan pistas relevantes sobre cómo el cerebro organiza su actividad durante el descanso profundo.
En última instancia, explorar cómo se relacionan los ritmos del cerebro con los del cuerpo permite comprender mejor el delicado equilibrio que sostiene funciones esenciales como el sueño, la respiración y el control del movimiento.
PUBLICIDAD
PUBLICIDAD
Últimas Noticias
Cómo la IA ayuda a evaluar casos de cáncer: del diagnóstico de 19 tumores en Harvard a las mamografías
Nuevos algoritmos informáticos asisten a los especialistas. La aplicación de estos programas abarca desde la caracterización integral de tejidos en centros internacionales hasta el examen de estudios mamarios y desarrollos de medicina nuclear. El análisis de expertos a Infobae

Un estudio reveló por qué la Tierra y Marte, pese a nacer cerca del Sol, crecieron con rutas opuestas hace 4.500 millones de años
La investigación reconstruyó la proporción de partículas y cuerpos rocosos que aportaron masa a ambos mundos, a partir de la huella química de sus mantos

Un compuesto rejuvenece las células del cartílago y frena la artritis antes de que destruya la rodilla
Un estudio publicado en Science demostró que bloquear una enzima vinculada al envejecimiento revierte la pérdida de cartílago sin necesidad de cirugía ni células madre

La revista Nature analizó la sospecha de peste en un laboratorio de Rusia: cuál es el riesgo de un brote
El fallecimiento de una investigadora de 28 años activó estrictos controles sanitarios y el monitoreo preventivo de la OMS. Las dudas que persisten sobre el caso, según un reportaje en la reconocida publicación científica

Avance en fertilidad masculina: trasplantan a un joven tejido testicular preservado antes de la quimioterapia
Un procedimiento experimental realizado en Reino Unido busca comprobar si células conservadas durante tres años pueden reactivar la producción de espermatozoides. Los médicos evaluarán los resultados dentro de ocho meses


