Científicos logran monitorear cómo el cerebro elimina toxinas durante el sueño: los beneficios para la salud

El cerebro humano intensifica sus sistemas de limpieza cuando dormimos y este proceso puede medirse de manera rápida, precisa y sin riesgos para la salud, según un equipo de investigadores de la Universidad de Oulu en Finlandia.

El grupo ha desarrollado un procedimiento no invasivo que permite monitorizar en cuestión de minutos el movimiento de fluidos cerebrales durante el sueño. Esta nueva tecnología, de acuerdo con los autores, podría convertirse en una herramienta decisiva para comprender y abordar los cambios cerebrales asociados al envejecimiento, según publica la institución finlandesa.

Las investigaciones previas ya habían indicado que las pulsaciones naturales del cuerpo —incluyendo los latidos del corazón y los ciclos respiratorios— no solo transportan sangre, sino que también impulsan el líquido cefalorraquídeo a través del tejido cerebral, facilitando la eliminación de desechos metabólicos.

Sin embargo, la medición directa y eficaz de esta “limpieza” en cerebros humanos había sido hasta ahora un reto no resuelto. El deterioro en esta circulación se ha vinculado con problemas de memoria y otras alteraciones, lo que subraya la importancia de métodos precisos para cuantificar el fenómeno, como destaca el comunicado de la Universidad de Oulu.

Según lo divulgado en los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos (NIH, por sus siglas en inglés), “mientras duerme, su cerebro trabaja. Por ejemplo, dormir ayuda a preparar a su cerebro para aprender, recordar y crear. El cerebro tiene un sistema de drenaje que elimina las toxinas durante el sueño".

El flujo de líquidos que depura el cerebro se acelera durante el sueño

El reciente avance desarrollado por el grupo de neuroimagen funcional (OFNI) de la Universidad de Oulu consiste en una técnica de resonancia magnética ultrarrápida, capaz de rastrear el desplazamiento de las moléculas de agua que integran el líquido cefalorraquídeo en apenas cinco minutos. Lo novedoso es que la exploración, totalmente segura, prescinde del uso de agentes de contraste, lo que facilita un examen más práctico y repetible en contextos clínicos.

El equipo finlandés comprobó que, durante el sueño, la dinámica del movimiento cerebral presenta cambios marcados en su patrón de pulsaciones. Las ondas respiratorias y las ondas vasomotoras lentas —ambas cruciales para la circulación de fluidos— aumentan su velocidad, mientras que las pulsaciones originadas por el corazón se hacen menos frecuentes. Esta variación se interpreta como un indicador de que la filtración de agua al interior del tejido cerebral es más eficiente cuando dormimos. Al mismo tiempo, la menor frecuencia de las pulsaciones cardíacas refleja una dilatación de los vasos sanguíneos y una reducción de la presión arterial propia del sueño.

Durante el sueño, el flujo de líquido en el cerebro no solo es más rápido, sino también más eficaz en la eliminación de sustancias nocivas. El impulso mejorado de estos fluidos favorece la depuración de toxinas acumuladas durante la vigilia, un proceso que puede verse comprometido si la circulación es deficiente. Este hallazgo resulta especialmente relevante porque una depuración insuficiente se relaciona con patologías neurodegenerativas.

El control funcional del cerebro se invierte parcialmente cuando dormimos

Las investigaciones revelan que en la vigilia, la actividad eléctrica neuronal es la responsable de incrementar el flujo sanguíneo: primero la neurona se activa, luego crece el suministro de sangre y el movimiento de líquidos. Al dormir, sin embargo, este esquema se transforma y deja de ser unidireccional.

El profesor Vesa Kiviniemi, jefe del grupo de investigación de la Universidad de Oulu, explicó: “Durante el sueño, las ondas vasomotoras, en particular aquellas de baja frecuencia (menos de 0,1 Hz), comienzan a influir localmente no solo en el movimiento de los fluidos, sino también en la actividad eléctrica cerebral”. Este fenómeno, según Kiviniemi, es especialmente pronunciado en las regiones posteriores del encéfalo como la corteza sensorial, donde la aceleración del flujo de agua se corresponde con una mayor eliminación de toxinas.

En estas zonas, el ritmo de limpieza cerebral aumenta significativamente durante el sueño. La relación inversa entre pulsaciones y actividad eléctrica no solo desafía las concepciones clásicas sobre el funcionamiento del cerebro durante el reposo, sino que abre nuevas preguntas sobre las implicancias para la salud cerebral a largo plazo.

El método permite monitorizar el envejecimiento cerebral de manera segura y sencilla

El avance del equipo dirigido por Kiviniemi se expresó en dos estudios publicados en Advanced Science y en Proceedings of the National Academy of Sciences. Ambas investigaciones emplearon voluntarios sanos y confirmaron la sensibilidad del método para detectar cambios finos en la circulación del líquido cefalorraquídeo, información que hasta ahora solo se podía estimar de forma indirecta o invasiva.

Una de las aplicaciones inmediatas que vislumbran los investigadores es la monitorización del envejecimiento cerebral. Los datos disponibles confirman que la eficiencia en la circulación del líquido cefalorraquídeo disminuye con la edad, favoreciendo la acumulación de desechos y el deterioro cognitivo. Kiviniemi afirmó: “Los nuevos métodos de medición abren la posibilidad de monitorizar —y en el futuro, potencialmente tratar— los cambios relacionados con la edad en la dinámica del líquido cefalorraquídeo”.

En el campo tecnológico, el grupo de Oulu ha desarrollado además dispositivos portátiles para registrar la actividad eléctrica cerebral y el flujo sanguíneo durante el sueño, lo que permite monitorizar la depuración cerebral sin la necesidad de técnicas de resonancia magnética. Las mediciones alcanzadas con esta tecnología portátil muestran una concordancia significativa con los resultados de los exámenes magnéticos, lo que sugiere una pronta incorporación en contextos hospitalarios y de diagnóstico rutinario.