Las cosas más importantes se aprenden al dormir

Como en otros animales, además de reponer fuerzas luego de un día duro, una noche de sueño es el momento en que mucha información es retenida y procesada por nuestro cerebro. Sin embargo, no se trata solamente de adquirir mucha información, sino de quedarse con la más relevante, ya que incluso con almacenamiento infinito de información, en otro caso podríamos ahogarnos en los detalles. Si bien ya desde hace décadas se sabe que la retención de información y la consolidación de memorias se ven muy potenciadas por el sueño, es decir, es mientras dormimos que más aprendemos, el proceso de extracción de información importante no está tan bien entendido.

En general, este proceso involucra utilizar nuestra capacidad de abstracción para resumir información, o relacionarla con estructuras de conocimiento anteriores. A lo largo del tiempo, se guardan experiencias en la memoria, de manera que algunos detalles se pierden y la esencia central de la situación –o información más importante– se retiene. Se cree que el sueño es especialmente importante para la extracción de esta esencia o núcleo principal, y para la construcción de esquemas generales.

Pero ¿qué es lo importante? Hay estudios que afirman que consolidamos más la información que consideramos que nos será útil en el futuro. Es decir, el sólo hecho de que alguien te diga que luego te van a preguntar algo en específico, o pienses que recibirás un castigo si te equivocas, te hará más fácil recordar la cosa en cuestión. También, tendemos a recordar con más exactitud elementos centrales de los nuevos lugares y redes que conocemos, como las calles principales, o las plazas y lugares más concurridos de una ciudad, y no tanto aquellos detalles menos relevantes para moverse por la ciudad (calles pequeñas, etc.). Luego podemos usar esta información de lugares importantes para poner en contexto otros elementos de nuestro mapa mental.

En el caso de la navegación espacial, cómo este proceso de retención de información nos ayuda a almacenar recuerdos nuevos de nuevos lugares complejos, con muchos caminos y puntos de referencia, y al mismo tiempo no estallar de tanta información nueva, es una pregunta que la neurociencia está tratando de contestar.

Imaginemos que llegamos a una nueva ciudad, una nueva gran ciudad en la que nunca habíamos estado antes, y en la que hay cientos, o miles de calles en las que perderse. Al principio puede ser un poco desconcertante sentirse perdido, y puede que necesitemos apoyarnos mucho de servicios de navegación (GPS o Google Maps) o mapas varios, para no terminar en cualquier lado.

A pesar de esta incertidumbre inicial, es cosa de acostumbrarse, ¿no? En efecto, sabemos que nuestro cerebro poco a poco irá aprendiendo cuáles son las principales calles que hay que tomar para llegar a distintos puntos de la ciudad, y cómo los puntos de referencia más relevantes (o centrales) se conectan entre ellos por grandes avenidas. Este aprendizaje es posible gracias a la increíble capacidad de nuestro cerebro de retener información, y no cualquier información, sino la más importante, proceso muy potenciado por el sueño.

Si bien la mayoría de los estudios de la extracción de información importante en sueño se han basado en ítems discretos como palabras u objetos, la mayor parte de la información sobre el mundo real está interconectada e integrada en forma de redes (espaciales o conceptuales). Por lo tanto, si bien hay estudios que han investigado el aprendizaje de redes y las distintas estructuras cerebrales involucradas (como el Hipocampo y la Corteza Entorrinal), no parece claro cómo el sueño impacta en este proceso.

Un grupo de investigadores, liderado por Gordon Feld (Universidad de Heidelberg, en Alemania) y Hugo Spiers (University College London, en Reino Unido), atacó la pregunta de cómo el sueño nos ayuda a seleccionar la información más importante en una tarea de navegación espacial en una red.  Para esto, hicieron un estudio en el que individuos jugaban un juego de navegación entre planetas, en el cual algunos planetas eran más importantes (o centrales) que otros. Se comparó el desempeño general en el aprendizaje del juego y de los planetas más importantes en individuos que durmieron inmediatamente luego de jugarlo, y otros que permanecieron despiertos.

¿Y por qué un juego? Muchas veces los científicos dan una narrativa lúdica a sus diseños experimentales para hacerlos más interesantes para los individuos que participan. Esto les permite considerar tareas más complejas en general. De hecho, en este caso, los autores mencionan que hacer el experimento en formato juego postapocalíptico les permitió utilizar una estructura de mapa de navegación más compleja sin aburrir a los participantes.

En este juego, los jugadores se encontraban en un escenario postapocalíptico en que su responsabilidad era encontrar un nuevo planeta para que la humanidad se estableciera allí. Para esto, en el juego disponían de una máquina de teletransportación, a través de la cual podían ir explorando nuevos planetas (¿recuerda alguien la película Interstellar?). Estando en un planeta, no podían llegar a todos los demás, sino sólo a un conjunto de ellos, con los que estaba conectado. Estas conexiones entre los planetas pueden representarse como un grafo –representación matemática en el que cada lugar (o nodo) que se conecta con los otros a través de conexiones (o aristas)– que los participantes debían aprender, solamente jugando el juego.

Se llevaron a cabo una fase de aprendizaje y una fase de recompensa:

En la fase de aprendizaje, los jugadores pasaban por niveles, en los cuales veían el paisaje del planeta en el que estaban actualmente, y aparecían 3 opciones de planetas en la pantalla, a los que podían tratar de teletransportarse. Si el planeta que elegían no estaba conectado con el actual, se consideraba un error de navegación.

Durante la fase de recompensa, a los participantes se les enseñaron planetas especiales del grafo que tenían la condición de planeta de recompensa, castigo, o neutral. Los individuos podían ganar o perder dinero dependiendo de su desempeño en estos planetas. En la pantalla hacía aparición uno de estos planetas, luego de la cual los participantes debían reaccionar apretando un botón lo más rápido posible a la aparición de una pista. Si se mostró el planeta recompensa, ganaban dinero al apretar lo suficientemente rápido, y si eran lentos, no. Para el planeta castigo se perdía dinero al ser lento. Finalmente, para el planeta neutral no se ganaba ni perdía dinero en ningún caso.

Y si nos preguntamos cómo es que se midió cuánto habían aprendido los participantes después de estar despiertos o dormir, los investigadores consideraron una medida de retención, para la que se comparaba el desempeño en el juego inmediatamente después de jugar, con el desempeño después del período de retención, para el grupo de participantes que durmió y para los que permanecieron despiertos.

En cuanto a los resultados, como era de esperarse por muchos experimentos sobre aprendizaje y sueño, según esta medida los participantes retuvieron más información luego de dormir que luego de un día despiertos. Sin embargo, confirmando la hipótesis de que el sueño consolida la información más importante de la red, este efecto era mucho más marcado para los planetas más centrales (que estaban más conectados con el resto), que para los demás planetas no tan centrales. Este resultado fue compartido por todos los planetas centrales, puesto que éstos eran los planetas que más importantes era aprender para navegar correctamente. Posteriormente, respecto la tarea de recompensa, los planetas de castigo fueron los que se vieron más retenidos luego de una noche de sueño, en concordancia con estudios previos que sugieren que recordamos mejor la información asociada a estímulos nocivos.

El hecho de que la retención relacionada a los planetas más centrales haya sido la más potenciada por el sueño, da cuenta de que el sueño está involucrado en el aprendizaje de aquella información más importante de una red compleja, y no así tanto aquella menos importante, que podemos interpretar como información no tan útil, que suele ser fácilmente olvidada.

Si bien en un plano menos concreto y más abstracto, análogamente, se sabe que el sueño potencia nuestra capacidad de entender la idea central de un texto que leemos antes de dormir, proceso que se cree puede estar relacionado a nuestra capacidad de extraer información importante (como en el experimento). Este es un acercamiento al mecanismo específico de extracción de información importante de navegación espacial, pero se cree que se puede extender a conocimiento abstracto organizado en redes. Esta manifiesta capacidad de extraer información importante durante el sueño hace crucial conversar con la almohada antes de tomar una decisión, o antes de poder decir que entendimos profundamente lo que queremos aprender. Ahora que sabes que dormir ayuda a resumir la información en tu cabeza, ¿te parece más importante dormir bien? ¿Cómo dormir mal habría afectado esta retención de información? ¿Te gustaría jugar el juego que jugaron los participantes de este estudio?

Enlace al trabajo original: https://www.nature.com/articles/s41598-022-17747-2

*Este artículo surge del convenio con el Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la Universidad de Valparaíso.

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