Mecanismos autónomos de consolidación de la memoria dependiente del sueño (MemS)

La falta de sueño se asocia con un deterioro significativo de la salud cognitiva. Recientemente, los trastornos del sueño han surgido como factores predictivos y exacerbantes notables en la aparición y el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas. Décadas de investigación han implicado que el sueño juega un papel fundamental en la consolidación de la memoria (es decir, la transformación de experiencias recientes en recuerdos estables a largo plazo), cuya disminución es fundamental en las primeras etapas de la demencia. Esta literatura permite que el sueño, un período de interferencia externa reducida, proporciona una ventana óptima para la consolidación de la memoria y que las características electrofisiológicas que emergen durante el sueño están involucradas integralmente en el proceso de consolidación. La mayor parte de esta literatura se ha centrado en el sistema nervioso central y en tecnologías como la electroencefalografía (EEG) para descubrir los correlatos neurales implicados en el procesamiento de la memoria. Sin embargo, el escaso impacto de este trabajo se ha traducido en tratamientos prácticos y revisiones recientes de la literatura cuestionan estas asociaciones sueño-memoria. Esta falta de claridad sugiere que puede haber otros factores críticos para nuestra comprensión de la consolidación de la memoria dependiente del sueño a los que no se les ha prestado la debida consideración. Esta propuesta sugiere que el sistema nervioso autónomo (SNA) durante el sueño puede reflejar una vía crítica, aunque poco estudiada, que vincula el sueño y la memoria.

Un amplio cuerpo de investigación ha respaldado el papel del SNA en la formación de la memoria. Los estudios con roedores han encontrado que el almacenamiento de nueva información en la memoria se enriquece o se deteriora después de la adquisición del aprendizaje mediante la modificación directa de la actividad periférica a través del nervio vago. El nervio vago es responsable de comunicar información sobre la excitación y el despertar periféricos a través de proyecciones al tronco encefálico, que luego se proyecta a áreas relacionadas con la memoria, incluido el complejo de la amígdala, el hipocampo y la corteza prefrontal. De hecho, en humanos, los investigadores han demostrado que la estimulación directa del nervio vago, a través de implantes quirúrgicos, puede mejorar la memoria declarativa en pacientes epilépticos y en pacientes con la enfermedad de Alzheimer. Recientemente, en una muestra de adultos mayores sanos, la estimulación no invasiva (transcutánea) del nervio vagal durante la vigilia impulsó la memoria de las asociaciones de rostros y nombres. Es importante destacar que investigaciones anteriores han demostrado el predominio de la actividad parasimpática/vagal durante el sueño, particularmente durante el sueño de ondas lentas, que ha recibido una atención crítica por su papel causal en la consolidación de la memoria declarativa. Más aún, el trabajo del PI ha demostrado que el sueño actúa como una influencia reguladora sobre la actividad vagal y que la actividad vagal mediada durante el sueño puede predecir la mejora de la memoria posterior al sueño. Sin embargo, pocas investigaciones han examinado el impacto causal de la actividad vagal durante el sueño en los resultados de la memoria, que es el objetivo central de esta aplicación.

En este proyecto, los investigadores utilizarán un diseño contrabalanceado controlado de forma simulada dentro del sujeto para determinar el impacto de la estimulación transcutánea del nervio vago (tVNS) activa (dentro del oído izquierdo) versus simulada (lóbulo de la oreja izquierda) en: 1) el sueño arquitectura, 2) actividad autónoma durante el sueño y 3) rendimiento de la memoria después del sueño. Con este fin, los investigadores utilizarán un protocolo de siesta diurna, una herramienta metodológica común utilizada para evaluar el papel del sueño en la cognición. Un enfoque de siesta permite un estricto control circadiano de la cognición y proporciona un examen del impacto de tVNS en un ciclo completo de sueño que incluye las etapas NREM y REM. Los investigadores evaluarán el rendimiento de la memoria declarativa, utilizando una tarea de asociación de pares de palabras, antes y después del período de la siesta para las condiciones de estimulación activa y simulada. La fisiología autonómica, incluida la electrocardiografía y la cardiografía de impedancia, se recopilará al inicio antes de la tarea de pares de palabras y de forma continua durante el sueño para examinar el tono vagal (es decir, variabilidad de la frecuencia cardíaca) y activación simpática (es decir, período previo a la eyección) en respuesta a las condiciones de estimulación activa y simulada. También se recopilará polisomnografía durante la siesta para examinar la arquitectura del sueño.