Cómo el envejecimiento interrumpe el proceso que elimina desechos durante el sueño

Investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) descubrieron que las ondas de líquido cefalorraquídeo que eliminan desechos del cerebro durante el sueño profundo se reducen en los adultos mayores, un deterioro asociado con la disminución de la actividad cerebral lenta y que podría influir en el riesgo de enfermedades neurodegenerativas, informó MIT News, el portal de noticias del instituto.

El hallazgo, publicado en Nature Aging, no se explica únicamente porque las personas mayores duerman menos o se despierten con más frecuencia. Los participantes de mayor edad mostraron ondas más pequeñas de líquido cefalorraquídeo, también llamado LCR, aun cuando los investigadores evaluaron específicamente los cambios que ocurren al dormir.

El estudio comparó a voluntarios de 18 a 39 años con otro grupo de 60 a 84 años. Las pruebas se realizaron durante unas dos horas, avanzada la noche, para favorecer que los participantes tuvieran sueño.

El descenso de las ondas cerebrales y del flujo de limpieza

Durante el sueño no REM, la etapa más profunda del descanso, el cerebro produce ondas de alta amplitud y baja frecuencia. Estas señales participan en la recuperación física, la consolidación de la memoria y otras funciones, además de impulsar el movimiento del LCR que contribuye a eliminar residuos cerebrales.

Laura Lewis, profesora asociada Athinoula A. Martinos de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación del MIT, ya había establecido que las ondas lentas eran necesarias para generar esas oscilaciones del líquido. El nuevo trabajo buscó determinar si la reducción de esa actividad eléctrica en la vejez también disminuía el flujo de LCR, una cuestión que estudios previos no habían resuelto porque no lo habían medido mientras los participantes dormían.

Para observar ambos procesos, el equipo utilizó resonancia magnética funcional, una técnica que permite medir los cambios del flujo sanguíneo cerebral, y una modalidad de resonancia modificada para registrar el movimiento del LCR. También empleó electroencefalografía para medir las ondas cerebrales dentro del escáner.

Muchos voluntarios se quedaron dormidos durante el procedimiento, lo que permitió comparar sus registros en vigilia y durante el sueño. Entre los adultos jóvenes, la entrada al sueño no REM fortaleció las ondas lentas y amplió las oscilaciones de LCR; en el grupo mayor, el tamaño promedio de esas ondas fue menor.

Las diferencias entre personas mayores no fueron uniformes. Algunas mantuvieron ondas de LCR dentro del rango observado en adultos jóvenes sanos, una variación que el laboratorio de Lewis pretende investigar para identificar qué factores se asocian con trayectorias cognitivas más favorables.

La investigadora precisó que el envejecimiento no ocurre igual en todas las personas: “Algunas envejecen con mucho éxito y con excelentes resultados cognitivos, mientras que otras desarrollan deterioro cognitivo. Si podemos determinar quiénes tienen buenas trayectorias de envejecimiento y cuáles son los factores asociados, quizá podamos usarlo para predecir resultados futuros”.

Los cambios vasculares que explican parte de la reducción

Los investigadores realizaron pruebas adicionales con los voluntarios despiertos para identificar las causas del descenso del flujo de LCR. Una de las evaluaciones examinó el acoplamiento neurovascular, el mecanismo por el cual los vasos sanguíneos cercanos se dilatan cuando una zona del cerebro necesita más oxígeno y nutrientes.

Los participantes observaron un tablero de cuadros parpadeantes, una tarea que suele aumentar la actividad neuronal y el volumen de sangre en el cerebro. En muchos de los voluntarios mayores, la actividad neuronal se elevó, pero el flujo sanguíneo apenas aumentó, lo que sugiere una menor capacidad de los vasos para responder a la demanda de oxígeno.

Otra prueba consistió en contener la respiración. El aumento de dióxido de carbono en la sangre normalmente provoca un incremento del flujo cerebral, pero la respuesta promedio fue menor entre los participantes de más edad que entre los jóvenes.

La disminución del acoplamiento neurovascular y de la respuesta del flujo sanguíneo explicó gran parte de la caída del movimiento de LCR, aunque un modelo estadístico indicó que no bastaban para explicarla por completo. Los investigadores plantearon que otros factores relacionados con la salud vascular y el estilo de vida también pueden intervenir.

Bailes señaló que aislar cada causa es difícil porque “el envejecimiento es muy complejo y cambian muchas cosas distintas”. Agregó que, si fuera posible medir todas las variables implicadas, se podrían distinguir las razones por las que el flujo de LCR de cada persona está más o menos afectado.

Estudios anteriores han asociado las alteraciones del sueño con un mayor riesgo de trastornos neurodegenerativos, como el Alzheimer y otras formas de demencia. Ningún participante de este trabajo tenía un diagnóstico de ese tipo, aunque algunos adultos mayores presentaron signos de atrofia de materia gris vinculados con una reducción más pronunciada del flujo de LCR.

El equipo planea seguir a parte de los voluntarios para determinar si las alteraciones del movimiento del líquido se relacionan con una mayor probabilidad de desarrollar una enfermedad neurodegenerativa. También evaluará intervenciones para aumentarlo: un trabajo reciente del laboratorio de Lewis halló que breves ráfagas de “ruido rosa” durante el sueño elevaron el flujo de LCR en adultos jóvenes, aunque todavía no se probó esa estrategia en personas mayores.