Científicos descubren que el cerebro se entrena para aprender mientras dormimos, no solo para recordar

Dormir es mucho más que un simple descanso. Mientras el cuerpo parece inmóvil, el cerebro entra en una fase de intensa actividad, esencial para nuestra salud mental, emocional y cognitiva. Durante el sueño, el hipocampo —la región cerebral encargada de la memoria— reactiva experiencias vividas, estabiliza conexiones neuronales y ordena la información del día. Sin embargo, un nuevo estudio sugiere que este proceso no se limita a fortalecer el pasado: también prepara al cerebro para lo que aún no ha ocurrido.

El sueño no solo consolida lo vivido, también reorganiza el cerebro para lo que está por venir. Según una investigación reciente, mientras dormimos, se activan dos procesos paralelos que moldean nuestras redes neuronales: uno fortalece los recuerdos ya adquiridos y otro anticipa nuevas experiencias, como si el cerebro ensayara silenciosamente para lo que aprenderá mañana.

Esta doble función del sueño podría explicar por qué dormir bien no solo mejora la memoria, sino también la capacidad de adquirir nuevos conocimientos.

Publicado en abril de 2025 en la revista Nature Communications, el estudio fue realizado por investigadores de la Universidad de Toyama, el Instituto Nacional de Tecnología de la Información y Comunicaciones de Japón, la Universidad Médica de Dokkyo y el Okinawa Institute of Science and Technology (OIST). Utilizando una combinación de técnicas innovadoras —imagen calciónica en vivo, trazado de células de memoria (engramas) y simulaciones computacionales—, los científicos observaron cómo el cerebro de ratones se reorganiza antes y después del aprendizaje durante el sueño.

El hipocampo en reposo está más activo de lo que parece

Lo que descubrieron los investigadores redefine lo que sabemos sobre la función del descanso nocturno en la mente humana. Aunque el sueño se asocia al descanso, el cerebro mantiene una actividad intensa, especialmente en el hipocampo.

Esta región, clave para la memoria, reactiva patrones de actividad neuronal que consolidan experiencias previas. Pero el nuevo estudio demuestra que ese no es el único proceso en juego.

Durante el sueño posterior al aprendizaje, los investigadores observaron una población distinta de neuronas que comenzaban a sincronizar su actividad, sin haber participado en la experiencia original. Estas neuronas no relacionadas con el recuerdo previo fueron denominadas “engramas por venir” (engram-to-be cells).

El hallazgo sugiere que el sueño reorganiza las redes neuronales no solo para fijar lo que ya sucedió, sino para dejar listas a otras neuronas para codificar nuevos aprendizajes en el futuro inmediato.

Científicos descubren que el cerebro se entrena para aprender mientras dormimos, no solo para recordar. Sueño
Científicos descubrieron que neuronas no activas durante el aprendizaje se sincronizan durante el sueño y codifican memorias futuras. Ilustración artística: DALL-E / ERR

Engramas del pasado y del futuro: dos redes que cooperan

El estudio muestra que estas dos poblaciones neuronales—las que consolidan recuerdos y las que se preparan para el aprendizaje futuro—no funcionan de manera aislada. De hecho, durante el sueño, ambas exhiben una creciente coactivación, lo que sugiere algún tipo de comunicación funcional entre ellas.

Este fenómeno podría representar una forma de transferir información o coordinar redes, integrando lo aprendido con lo que pronto será aprendido. Es decir, el cerebro podría estar tejiendo puentes entre la memoria pasada y la preparación del contexto cognitivo futuro.

“Las células de engramas exhibieron una mayor coactividad con las células de engramas existentes durante el sueño, lo que sugiere que esta interacción ayuda a dar forma a nuevas redes de memoria”, explicó el profesor Kaoru Inokuchi de la Universidad de Toyama.

Este hallazgo redefine la visión tradicional del sueño como un proceso unidireccional. En lugar de solo mirar hacia atrás, el cerebro también se proyecta hacia adelante mientras duerme.

La plásticidad sináptica nocturna: clave para prepararse para aprender

Para comprender cómo surgen los engramas por venir, el equipo construyó un modelo computacional de actividad en el hipocampo. El modelo mostró que dos mecanismos de plásticidad sináptica—la depresión sináptica y la escalación homeostática—son esenciales para reorganizar las neuronas no activas.

Cuando estos procesos fueron bloqueados en el modelo, las neuronas no relacionadas con el aprendizaje previo no lograban sincronizarse ni prepararse para experiencias futuras.

Esto indica que la remodelación de las conexiones neuronales durante el sueño no es aleatoria, sino altamente regulada.

La interacción entre plasticidad y actividad espontánea durante el sueño permite que el cerebro mantenga su flexibilidad, conservando lo esencial y adaptándose a lo nuevo.

Gráfico estudio
Visualización de neuronas antes y después del aprendizaje mediante microscopía en ratones transgénicos. El esquema muestra cómo se colocó un microscopio miniatura sobre el hipocampo para observar neuronas activas (engramas) y no activas (no-engramas) durante el sueño y el aprendizaje. Los gráficos de actividad revelan que, tras el aprendizaje, las células engramas mantienen su patrón de activación, mientras que las no-engramas comienzan a sincronizarse, preparándose para experiencias futuras. El análisis estadístico confirma diferencias significativas en la evolución de ambos grupos celulares a lo largo del experimento. Fuente: Nature Communications (Nat Commun).

Antes de aprender, el cerebro ya se prepara

Uno de los hallazgos más sorprendentes fue que incluso antes del aprendizaje, durante el sueño previo, ya existía actividad organizada en ciertas neuronas del hipocampo. Estas “configuraciones preexistentes” se alineaban con las neuronas que luego codificarían la experiencia.

Este fenómeno sugiere que el cerebro no parte de cero cuando aprende, sino que ya posee configuraciones neuronales predispuestas para representar cierta información. El sueño podría ayudar a estabilizar esas configuraciones antes de que ocurra el evento.

Preparar el terreno neuronal para lo que podría suceder se convierte así en una función esencial del sueño, que refuerza su rol en la anticipación y la adaptación.

“Creemos que manipular la actividad cerebral durante el sueño o los patrones de sueño puede descubrir métodos para mejorar la memoria desbloqueando el potencial latente del cerebro”, dijo Inokuchi.

Implicaciones para el aprendizaje y la salud cognitiva

Estos descubrimientos tienen consecuencias directas en nuestra comprensión de la educación, la memoria y los trastornos cognitivos. Si el sueño influye tanto en lo que recordamos como en cómo nos preparamos para aprender, su calidad entre sesiones de aprendizaje se vuelve crítica.

Interrupciones del sueño podrían afectar no solo la consolidación de la información anterior, sino también la capacidad futura de adquirir conocimientos nuevos, lo que podría tener impacto en niños, estudiantes y pacientes con alteraciones del sueño.

“Queremos que la gente entienda que el sueño no se trata solo de descanso, juega un papel crucial en la forma en que el cerebro procesa la información”, dijo Inokuchi.

Optimizar los hábitos de sueño podría ser tan importante como la práctica cognitiva misma en contextos educativos o terapéuticos.

Científicos descubren que el cerebro se entrena para aprender mientras dormimos, no solo para recordar
La calidad del sueño entre sesiones de estudio influye tanto en lo que se recuerda como en lo que se podrá aprender. Ilustración artística: Gemini / DALL-E (composición ERR).

Dormir para aprender mejor

El estudio revela que el sueño no es una pausa pasiva entre aprendizajes, sino un espacio activo donde se consolidan memorias pasadas y se prepara el terreno para las futuras.

Estos procesos paralelos transforman la forma en que entendemos la memoria: no como un archivo estático, sino como un sistema dinámico y anticipatorio. Dormir bien, por tanto, no solo mejora lo que ya sabemos, sino también potencia lo que estamos por aprender.

“Con eso en mente, esperamos que todos comiencen a valorar más el sueño y lo utilicen como una forma de mejorar su calidad de vida en general”, dijo Inokuchi.

Valorar el sueño es valorar la capacidad del cerebro para adaptarse, recordar y seguir aprendiendo.

Referencias

  • Ghandour, K., Haga, T., Ohkawa, N. et al. Parallel processing of past and future memories through reactivation and synaptic plasticity mechanisms during sleep. Nat Commun. (2025). doi: 10.1038/s41467-025-58860-w

Cortesía de Muy Interesante



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