Por qué soñar puede “cansar” al cerebro, según un estudio

Despertar después de un sueño intenso y sentir cansancio —como si la mente hubiera “trabajado” mientras el cuerpo descansaba— es una experiencia conocida. Un estudio en ratones vivos describió un posible correlato biológico de esa sensación: durante el sueño REM, el cerebro muestra señales de mayor aporte de recursos, pero las neuronas se quedan con menos energía disponible.

La investigación, liderada por la Universidad de Tohoku, se publicó la revista en Communications Biology. El trabajo describió una “paradoja energética”: justo antes y durante la fase REM subieron señales asociadas a una mayor provisión de recursos —como el aumento del volumen sanguíneo cerebral y del piruvato en astrocitos (una sustancia que participa en la obtención de energía dentro de células de apoyo del cerebro)—, pero, a la vez, bajó el ATP dentro de las neuronas, la molécula que las células usan de manera directa para funcionar.

Dicho de manera simple, es como si una ciudad recibiera más camiones con provisiones y, aun así, en las casas bajara el “saldo” con el que se paga lo cotidiano. Los científicos observaron ese desacople durante sueño natural y con mediciones simultáneas de metabolismo y actividad cerebral, según la Universidad de Tohoku.

Qué es el sueño REM y por qué es “paradójico”

La fase REM está asociada con los sueños vívidos y con el procesamiento de la memoria. También se conoce como sueño paradójico: el cuerpo permanece casi inmóvil, mientras el encéfalo (órgano que controla movimientos y funciones vitales) exhibe una actividad más parecida a la vigilia.

El profesor Ko Matsui, de la Universidad de Tohoku, resumió el punto de partida del trabajo con una pregunta: “¿Alguna vez se ha sentido extrañamente agotado tras despertar de un sueño vívido?”. Y agregó: “el sueño puede parecer tranquilo, pero el cerebro está muy activo, especialmente cuando soñamos”.

Matsui explicó que el equipo quiso indagar “la base científica” de por qué soñar puede resultar cansado. A partir de esa inquietud, realizaron mediciones para seguir cómo el sistema nervioso distribuye recursos en distintos estados del descanso.

Para observar el cerebro durante ciclos naturales de sueño y vigilia, el equipo mantuvo transparente el cráneo del ratón, sin abrirlo, con una resina curable con luz ultravioleta. Luego usaron imágenes de fluorescencia de campo amplio, una técnica que permite registrar varias señales a la vez.

Los autores midieron el volumen sanguíneo cerebral, el ATP neuronal y el piruvato en astrocitos, de acuerdo con ambas fuentes. En ese esquema, el volumen sanguíneo cerebral funcionó como un indicador indirecto del aporte de “combustible”, aunque el estudio aclaró que esa relación no se midió de forma directa.

Durante el sueño no REM, las oscilaciones de la banda theta —un tipo de ritmo eléctrico del cerebro— anticiparon cambios posteriores en el volumen sanguíneo cerebral. Ese adelanto fue de unos cuatro a cinco segundos y sugiere que el organismo ajusta el flujo de sangre a la actividad de las neuronas y a su demanda de energía.

Qué ocurrió al entrar en sueño REM

La transición del sueño no REM al REM mostró un patrón distinto. Según la universidad, el volumen sanguíneo cerebral empezó a subir unos 50 segundos antes del inicio clásico del REM.

Ese aumento comenzó en la corteza posterior y avanzó hacia regiones anteriores. El artículo describió esa secuencia como una preparación metabólica a gran escala antes de que se instalara por completo la fase REM.

Una vez iniciado el REM, también aumentó el piruvato en astrocitos. La sorpresa apareció en paralelo: el ATP dentro de las neuronas cayó de forma marcada. La investigación precisó que el descenso fue especialmente visible en regiones posteriores como la corteza retrosplenial y la corteza visual primaria.

En conjunto, estos cambios sugieren una idea central: antes y durante el sueño REM el cerebro parece “abrir la canilla” del abastecimiento (más sangre y más señales de sustratos), pero las neuronas, aun así, quedan con menos energía lista para usar.

Para los autores, ese contraste es la “paradoja energética” del REM: el sistema muestra señales de mayor provisión, pero el recurso inmediato dentro de las neuronas disminuye

Las hipótesis sobre la caída del ATP en neuronas

El equipo planteó varias explicaciones tentativas y aclaró que el trabajo no permite confirmarlas. Según la Universidad de Tohoku, una posibilidad es que, durante esa etapa, las neuronas consuman mucho ATP en procesos ligados a la memoria: cambios en conexiones sinápticas, comunicación entre hipocampo y corteza y reorganización de circuitos.

Otra línea de análisis se enfocó en el intercambio metabólico entre astrocitos y neuronas. El trabajo indicó que, si esa transferencia se altera, parte de los sustratos podría quedar “retenida” en los astrocitos y llegar en menor medida a las neuronas.

Para enterlo mejor, es como si en un restaurante llegaran ingredientes al depósito (astrocitos), pero hubiera un problema en la cocina o en el reparto interno, y los platos no salieran a tiempo (neuronas con menos ATP).

También evaluaron variaciones en la producción de ATP dentro de las mitocondrias. El artículo mencionó la opción de un desplazamiento hacia vías más rápidas, aunque menos eficientes, para obtener energía durante esa fase.

Los investigadores remarcaron dos límites: no se puede establecer qué mecanismo predominó y los resultados no deben extrapolarse a humanos, porque los experimentos se hicieron en ratones.

El investigador principal Yusuke Takahashi sostuvo que comprender cómo el cerebro equilibra suministro y gasto puede ayudar a explicar “qué hace tan eficiente a la inteligencia biológica”. En esa línea, planteó que el cerebro no distribuye la energía de manera pareja: la reasigna según el estado conductual, la demanda de memoria y otras necesidades internas.