Sueño causado por el vuelo de una abeja alrededor de una granada un segundo antes de despertar de Dalí

Sueño causado por el vuelo de una abeja alrededor de una granada un segundo antes de despertar de Dalí M. Thyssen-Bornemisza

Ciencia y Tecnología CRISPR y fase REM

Los genes que nos hacen soñar

La genética que hay tras el acto de soñar es bastante desconocida. Ahora acaban de dar un paso importante en Japón, con futura aplicación terapéutica

Hay en Japón unos ratones que han dejado de soñar. O, al menos, eso cree el doctor Hiroki Ueda (@hiroking1975). Porque este médico y profesor de la Universidad de Tokio ha visto cómo los ojitos de sus roedores de laboratorio han dejado de moverse rápidamente durante sus cerca de 20 horas de sueño repartidas en sus repetidas siestas diarias. Esos giros oculares son comunes a casi todos los animales, incluidos los humanos, y son la llamada fase REM «que identificamos con los sueños». «Editamos genéticamente a esos ratones, mediante la técnica de [corta-pega] triple-CRISPR», apunta Ueda a El Independiente desde Japón. Tras ello, se les suprimió la fase REM, los ojos dejaron de moverse «y los ejemplares no sólo siguieron viviendo, sino que no presentaron ninguna anomalía posterior». Sin embargo, con el paso de los días, emergió alguna sorpresa.



A principios de siglo, había quien prometía fotografías de los sueños poniendo placas en la frente de quien duerme. Conocemos aquí la historia de los ratones del doctor Ueda, quien ha hecho lo contrario: dejarlos sin sueños. Analizamos su estudio con otro investigador, el doctor Garcia-Borreguero, quien nos explica qué creemos que significa soñar para nuestro cerebro | Vídeo: M.V.


 

Nadie sabe bien para qué soñamos. Tendemos a pensar que la función de los sueños está relacionada con la «consolidación de los recuerdos», recuerda el doctor Diego García-Borreguero, director del Instituto del Sueño. Aunque quizás estamos haciendo la pregunta al revés. No se trata de saber para qué soñamos, sino por qué. Los sueños podrían ser la manifestación de algo que está pasando en nuestro cerebro. El doctor traza un símil con lo que hacen los ordenadores cuando tratan de optimizar sus memorias RAM o sus discos duros: desfragmentan lo que hay guardado en distintos sectores de la memoria para poner en orden el material y darle sentido. «Es parecido, también, a editar un vídeo a partir de un montón de imágenes en bruto». Se crea con ellas una secuencia ordenada, por el camino, en ese proceso de montaje, estaríamos viendo pasar fragmentos originales aislados «como cuando sueñas con una persona que viste hace unos días». El cerebro renderiza. Por supuesto, «esto es sólo una hipótesis».

Desfragmentación de disco duro

Desfragmentación de disco duro Microsoft

La sucesión de imágenes mentales de los sueños se producen durante una misteriosa etapa de sueño en la que los animales entran en fase REM (Rapid Eye Movement, movimiento rápido de ojo). «A ver, siendo rigurosos, no podemos saber si animales como los ratones tienen sueños en sentido estricto, pero por nuestros conocimientos previos, podemos deducirlo», señala desde Japón el doctor Ueda. Los ratones y otros animales tienen fase REM.

Desde 2012 se sabe que hay un gen, Gnas, que cuando tiene impronta materna determina cuánta fase REM tenemos y cuánta no cada noche. Un equipo del Instituto Italiano de Tecnología de Génova (Italia) demostró que si se suprimía esa herencia materna del gen en ratones, éstos mejoraban en sus funciones cognitiva complejas y perdían sus comportamientos relacionados con la fase en que se sueña. El equipo, liderado por Glenda Lassi, llegó a la conclusión de que la expresión del alelo (una de las copias del gen) Gnas materno tenía ventajas evolutivas, especialmente en lo que se refiere a consolidación de la memoria. Sin embargo, carecer de esta expresión genética daba una cierta ventaja en la toma de decisiones temporales. Sin embargo, como en casi todo lo que tiene que ver con la investigación onírica, las conclusiones no son definitivas y están en el centro del debate.

El doctor Ueda creó ratones traslúcidos hace unos años

El doctor Ueda creó ratones traslúcidos hace unos años

Por lo demás, no hay demasiada literatura científica sobre genética y sueños. Sí sabemos que hay genes implicados en la cantidad de tiempo que dormimos y los ritmos circadianos. O que hay relación entre personas de una misma familia y su capacidad o no para recordar entonaciones.

Más allá de soñar, «algunos genes influyen sobre el hecho de que algunas personas necesiten dormir menos horas que lo habitual , y otros, sobre la necesidad de dormir más que el resto», explica el doctor García-Borreguero. «Existen genes que influyen sobre la hora en la que sentimos la necesidad de dormir, haciendo que en algunos casos esto ocurra a una hora muy temprana de la noche y, en otros, a altas horas de la madrugada».

Más complicada es la genética onírica. «El método experimental que usamos tradicionalmente en investigación médica no es aplicable para investigar los sueños», recuerda García-Borreguero. Obviamente, el modelo de ratón tiene una enorme dificultad: no se le puede preguntar nada a tan roedor paciente. Y los sueños se basan en la experiencia relatada por el sujeto. Además «en el momento en que despertamos, la percepción de lo que hemos soñado se ve alterada».

El estudio de Ueda, publicado en Cell, da un paso más. Pone el foco en dos receptores ligados a sendos genes: Chrm1 y Chrm3 (químicamente, dos formas de muscarina, que es lo que convierte en tóxicas ciertas setas). La cantidad de sueño REM disminuyó drásticamente hasta niveles casi indefectibles cuando ambos genes se anularon en un modelo de ratón. Pero cuando hablamos de receptores, hablamos de puertas de nuestro organismo que están abiertas o no a una sustancia, lo cual nos lleva a una pregunta:

¿De qué están hechos los sueños?: de acetilcolina

La fase REM se produce, sobre todo, durante la segunda mitad del sueño. Sabemos que se desencadena en una llamada zona caliente por encima de la nuca. En REM, el cerebro, en lo que su actividad eléctrica se refiere, está tan activo como en la de la vigilia. Pero, a nivel químico, en los sueños hay una explosión de acetilcolina. La sustancia se libera abundantemente en algunas partes del cerebro de los mamíferos durante la fase REM y la vigilia. Sin embargo, no estaba claro qué receptor o receptores estaban directamente implicados en la regulación del sueño REM debido a la complejidad de la red neuronal subyacente.

Ahora sabemos que Chrm1 y Chrm2 tienen que ver. Pero aún así es complicado llegar a conclusiones definitivas. «Sólo podemos interrogar a nuestros pacientes humanos», insiste Ueda. La investigación sobre los sueños se inició en 1953, con el descubrimiento de los ciclos REM y no REM. Encontraron la correlación entre el movimiento ocular rápido, una señal característica de electroencefalograma (EEG) y sueños vívidos. Después de este descubrimiento, el mecanismo molecular del sueño REM apenas se ha podido desarrollar en modelos de ratón y gato.

«Extrapolando lo que nos pasa a los humanos –precisa Ueda– REM se identifica con sueños. En el futuro, cuando tengamos más elementos para precisar objetivamente cuándo está soñando y cuándo no un ratón, tendremos una oportunidad para saber si se requiere sueño REM para soñar».

Quizás se podrían elaborar fármacos que actúen selectivamente sobre estos receptores descubiertos

Los ratones han tenido una vida normal a pesar de ver extinguida su fase REM. Sin embargo, Ueda sí ha detectado algo. «Pese a no haber anomalías en los ratones mutantes, hay fenotipos destacables en lo relativo al aprendizaje y memoria». Estos aspectos están siendo estudiados ahora y se «publicarán en un próximo estudio de seguimiento».

Para García-Borreguero, uno de los aspectos más importantes del estudio es que ahora conocemos más sobre los mecanismos moleculares de la fase REM, “teníamos la llave. Ahora conocemos la cerradura exacta que abre la puerta [para captar la acetilcolina]”. “En base a este estudio podemos hacer nuevas manipulaciones genéticas en animales y ver cómo actuar en la fase REM y quizás en humanos, elaborar fármacos que actúen selectivamente sobre esos dos receptores”.

Los movimientos de ojo despiertos, controvertida terapia

Los sueños se manifiestan por los rápidos movimientos oculares mientras dormimos. Pero, ¿y si hacemos estos movimientos conscientemente cuando estamos despiertos? ¿Nos pondríamos a soñar? ¿Podrían revertir las pesadillas?

La respuesta es no. Pero pueden ser puntualmente útiles. En 1987, la psicóloga Francine Shapire pensó, mientras caminaba por el bosque, que mover los ojos de un lado a otro mientras se piensa en un elemento estrenaste que haya producido un trauma puede servir para desensibilizar y reprogramar el cerebro para neutralizar el miedo ante la situación traumática.

Dos experimentos humanos publicados en JNeurosci esta semana demuestran que esta controvertida técnica de psicoterapia suprime la actividad de la amígdala relacionada con el miedo durante el recuerdo traumático. Es decir, puede ser puntualmente interesante, pero no tiene poder curativo en sí misma y por sí sola.

La amígdala forma parte de la zona más primitiva de nuestro cerebro. Ahí reside el miedo. Según estos dos experimentos, al mover los ojos mientras se piensa en el hecho traumático la actividad de la amígdala se reduce seguramente porque los recursos del paciente se desvían a hacer los movimientos oculares. De esa manera se puede trabajar, según estos investigadores, en la técnica cognitivo-conductual que reduce la asociación entre un estímulo y una respuesta al miedo.

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