¿Cuál es la función de los husos del sueño?

Los husos de sueño se generan en los circuitos neuronales de una estructura cerebral profunda llamada tálamo, y se mantienen debido al diálogo que se establece con las neuronas de la corteza cerebral, que es la capa más superficial del cerebro. En seres humanos se han reportado dos tipos de husos: uno que aparece preferentemente sobre las regiones anteriores del cerebro, con frecuencias lentas (9-12 Hz), y otro tipo que es más central y posterior, con frecuencias rápidas (13-16 Hz).

Efectos benéficos de los husos de sueño en las funciones cerebrales

Los husos de sueño atenúan la entrada de la información sensorial a la corteza cerebral, lo que previene activaciones que interrumpan el sueño. 

Asimismo, el número de husos durante el sueño se relaciona con la tolerancia al ruido del ambiente; si se presentan sonidos durante el sueño, se activa la corteza cerebral que responde a ellos (el giro temporal superior), pero durante los husos de sueño esta región se encuentra silente.

El mecanismo neurofisiológico detrás de este fenómeno (disminución de la respuesta a estímulos externos) se atribuye a la actividad del tálamo, el cual cambia de un modo constante actividad de las neuronas durante la vigilia a un modo en ráfagas durante el sueño no-MOR, lo que constituye una compuerta que transmite la información sensorial con una disminución, por lo que no se interrumpe el sueño.

Husos de sueño y memoria

De manera significativa, se ha encontrado una relación positiva entre la ejecución de diferentes tareas de memoria y el número de husos de sueño. La memoria se puede clasificar en dos grandes grupos: no es lo mismo estudiar y recordar las capitales del mundo que aprender a andar en bicicleta; se ocupan diferentes sistemas cerebrales para aprender y memorizar estos dos tipos de actividades. A la memoria del primer grupo se le conoce como declarativa o explícita y la del segundo grupo es la memoria de procedimiento o implícita.

Asimismo, la duración de la fase 2 de sueño, que tiene la mayor cantidad de husos, también se relaciona con la ejecución: después de entrenar una tarea motora.

Aunque el sueño MOR se ha vinculado en mayor medida con la consolidación de la memoria episódica, algunos estudios sugieren que los husos de sueño también participan en la consolidación de esta información.

Patologías relacionadas a la disminución de huso del sueño

Podemos encontrar a la esquizofrenia y enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o el Parkinson, siendo patologías de importancia al momento de la disminución del sueño. También hay trastornos del desarrollo, como el autismo, en los que el número de husos lentos se encuentra disminuido, mientras que la cantidad de husos rápidos está incrementada.

Husos de sueño en el aprendizaje

Durante el sueño, la corteza cerebral genera ondas lentas (menores de 1 Hz) que son el reflejo de las activaciones y reactivaciones sucesivas de extensas poblaciones de neuronas. Por otra parte, el hipocampo (estructura fundamental en la memoria) genera una actividad muy rápida (entre 80 y 140 Hz) posterior a una onda aguda, elemento conocido en inglés como sharp-wave ripple.

Se ha visto que los husos de sueño generados por el tálamo, las ondas menores de 1 Hz de la corteza cerebral y las sharp-wave ripples del hipocampo se sincronizan –es decir, coinciden en el tiempo– y esto sirve de sustento para la transferencia de información de un compartimento de corto plazo, como sería el hipocampo, a un compartimento a largo plazo, como sería la corteza cerebral.

Se ha propuesto que estas estructuras cerebrales establecen un diálogo entre ellas por la sincronización de los disparos neuronales que favorecen la transferencia de información.

Es precisamente en este diálogo entre estructuras que los husos de sueño transfieren la información con una alta precisión temporal entre las actividades generadas en otras regiones cerebrales. Asimismo, se ha visto que la sincronización de estas actividades se intensifica después del aprendizaje declarativo.

¿Cómo se desarrollan los husos de sueño en etapas iniciales del desarrollo cerebral?

En bebés humanos, los husos de sueño se registran entre las 6 y 8 semanas de edad, si bien las estructuras involucradas en la generación de los husos aún siguen madurando, por lo que estas oscilaciones se han propuesto como marcadores para el desarrollo del sistema nervioso. 

Sin embargo, desde antes de la semana 28 de gestación se pueden observar oscilaciones muy parecidas a los husos de sueño sobre la región central de cerebro; después se van extendiendo a otras regiones, pero falta esclarecer si se trata de verdaderos husos de sueño en esta etapa del desarrollo, cuando el circuito tálamo-cortical aún no termina de madurar.