Ruido rosa durante el sueño profundo: el MIT halla una forma de potenciar la limpieza cerebral

Investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) demostraron que breves ráfagas de ruido rosa durante el sueño pueden amplificar las ondas de líquido cefalorraquídeo que eliminan residuos del cerebro.

El hallazgo, publicado en la revista Science Translational Medicine, revela un método que podría abrir una vía para mejorar el descanso, la memoria y el estudio de enfermedades neurodegenerativas vinculadas con la acumulación de proteínas dañinas, como el beta-amiloide.

Las pruebas realizadas con 14 voluntarios sanos mostraron que el estímulo auditivo incrementó, mientras dormían, la amplitud de las ondas eléctricas lentas del cerebro y la de las ondas de líquido cefalorraquídeo. El sonido no tiene una intensidad capaz de despertar a una persona.

Durante el día, el cerebro acumula productos de desecho como ácido láctico y proteínas desgastadas. Por la noche, las ondas de líquido cefalorraquídeo, el fluido transparente que rodea y protege el cerebro y la médula espinal, contribuyen a retirarlos mientras también transportan nutrientes como glucosa.

La relación entre el descanso profundo y esta depuración se conocía desde 2019, cuando Laura Lewis, profesora de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación en el MIT y autora sénior del estudio, desarrolló un sistema de resonancia magnética para medir este flujo.

Ondas lentas impulsan el líquido cefalorraquídeo

La nueva investigación comprobó que las ondas lentas aparecen únicamente durante el sueño no REM y se vuelven más prominentes en sus etapas profundas. Asimismo, los estudios recientes de resonancia magnética funcional indicaron que estimulan la contracción y dilatación de los vasos sanguíneos, un movimiento que funciona como una bomba y expulsa el líquido del cerebro.

El equipo buscó determinar si modificar las ondas eléctricas podía reforzar ese flujo. Trabajos previos ya habían mostrado que un estímulo sonoro aplicado en el punto máximo de una onda lenta puede hacerla más profunda. Lewis explicó el principio con una comparación: “Se pueden producir más de estas ondas eléctricas lentas mediante un estímulo auditivo si llega en el momento justo. Es similar a un niño en un columpio: si lo empujas en el momento adecuado de su movimiento, puedes hacer que el columpio llegue más lejos”.

Sonido sincronizado con el sueño

El estímulo empleado fue una ráfaga de 50 milisegundos de ruido rosa, un sonido estático suave. Al igual que el ruido blanco, contiene todas las frecuencias audibles para el oído humano, pero presenta frecuencias graves más intensas y agudas más suaves, lo que genera una sonoridad equilibrada, parecida a la lluvia constante o a una cascada distante.

Para aplicar el sonido en el pico de cada onda lenta, los investigadores debían registrar la actividad electroencefalográfica de los participantes mientras dormían. Al mismo tiempo, necesitaban obtener señales de resonancia magnética funcional para seguir el movimiento del líquido cefalorraquídeo, aunque los campos magnéticos de ese equipo interfieren con el electroencefalograma.

El grupo desarrolló un sistema capaz de procesar las señales eléctricas y eliminar la interferencia de la resonancia magnética funcional en menos de 100 milisegundos. También creó un algoritmo que predice cuándo ocurrirá el pico de una onda lenta y compensa así el breve retraso de la medición.

Lewis, quien también integra el Instituto de Ingeniería Médica y Ciencia, el Laboratorio de Investigación en Electrónica y el Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria del MIT, sostuvo que el resultado permite intervenir sobre un mecanismo que hasta ahora no tenía una herramienta para ser reforzado.

“Descubrimos que podíamos aumentar el tamaño de la onda de flujo del líquido cefalorraquídeo durante el sueño, algo para lo que, hasta donde sabemos, no existía un método”, precisó la investigadora.

Y añadió: “Ahora que podemos mejorar ese flujo durante el sueño en adultos sanos, estamos muy entusiasmados por llevar esta tecnología a poblaciones clínicas para observar qué efectos podemos lograr”.

Insomnio y Alzheimer: investigan una vincha para mejorar el sueño y eliminar residuos del cerebro

El próximo paso será evaluar si el aumento del flujo de líquido cefalorraquídeo puede ayudar a conseguir un sueño más reparador, en especial en personas con insomnio. Los investigadores también estudiarán si la mayor eliminación de residuos cerebrales puede beneficiar a pacientes con Alzheimer y otras enfermedades asociadas con la acumulación de proteínas nocivas.

Levitt detalló que la eliminación de desechos es relevante para el Alzheimer y otros tipos de demencia, en parte causados por depósitos de moléculas como amiloide y tau. “Si podemos mejorar la eliminación de residuos del cerebro, quizá podamos ayudar a prevenir la acumulación de estas placas que conducen a la enfermedad”, afirmó.

El investigador creó una empresa que busca desarrollar un dispositivo de uso doméstico, como una vincha, capaz de aumentar el flujo de líquido cefalorraquídeo mediante estímulos auditivos administrados en el momento preciso del sueño.