La mayoría de nosotros, por desgracia, conocemos los efectos de pasar mala noche y no dormir bien: falta de concentración, cambios de humor, mala memoria, etc. Son varias las causas de estos efectos indeseables, entre las cuales destaca la interrupción del mecanismo de drenaje cerebral.
Desde hace unos años, se está estudiando en profundidad cómo el sistema linfático en las meninges "limpia" de residuos químicos nuestro cerebro. Esto ocurre sobre todo durante las primeras fases del sueño, en el sueño profundo. El proceso es tan importante que su mal funcionamiento parece estar relacionando con el desarrollo o empeoramiento de enfermedades tan graves como el alzhéimer o el párkinson.
Todo indica que una parte importante del efecto reparador del sueño pasa por una limpieza adecuada del cerebro mientras dormimos. Pero ¿podemos ayudar de algún modo desde fuera?
La luz LED favorece la limpieza del cerebro
Un artículo publicado a principios de 2024 muestra que es posible activar el sistema de drenaje linfático usando la luz infrarroja de un LED. Según el estudio, realizado con ratones, los efectos son mejores si la luz se administra durante el sueño.
En el experimento, los investigadores probaron a aplicar luz sobre el cerebro cuando el animal estaba despierto y dormido. Simultáneamente, introdujeron una sustancia fluorescente verde en el sistema de drenaje cerebral. A mayor drenaje cerebral, más intensa era la señal verde en el cerebro. Así, con ayuda de un encefalograma, comprobaron que la luz infrarroja del LED favorecía el movimiento de líquido en los vasos linfáticos del cerebro. Por la tanto, aumentaba de manera notable la eliminación de sustancias no deseadas del mismo, sobre todo si se aplicaba durante el sueño.
Esto es muy relevante, ya que se trata del sistema que usa el cerebro para eliminar compuestos indeseables que se producen durante su actividad mientras estamos despiertos. Favorecer y activar mediante luz este mecanismo de limpieza natural puede ser una manera muy adecuada de mejorar la salud cerebral.
IMAGEN: Se presentan tanto el cerebro desde arriba (fila superior) como desde abajo (fila inferior). Sin fotoestimulación hay mayor señal verde durante el sueño que durante la vigilia. Pero con la fotoestimulación por LED, la señal verde aumentó considerablemente, más durante el sueño que durante la vigilia. Semyachkina-Glushkovskaya et al., Biomed. Opt. Express 15, 44-58 (2024)
El tratamiento mejora el aprendizaje
Además, el tratamiento con luz mejoró las capacidades de aprendizaje y la memoria de los ratones usados en el experimento. Los investigadores entrenaron a roedores para realizar tareas de aprendizaje y de memoria. Entre otras cosas, midieron el número de intentos que los ratones necesitaban para aprender a obtener bolitas de comida. Pues bien, los ratones que recibieron luz láser tardaron menos en dominar la tarea. Y los que lo hicieron durante el sueño, fueron aún más rápidos.
IMAGEN: A mayor número de asteriscos entre tratamientos, mayores diferencias en el tiempo. Semyachkina-Glushkovskaya et al., Biomed. Opt. Express 15, 44-58 (2024).
Quedaba así demostrado que mejorar el sistema natural de limpieza del cerebro en roedores influye positivamente en tareas de aprendizaje y memoria.
Si se lograra aplicar en humanos, sería una manera sencilla, no invasiva y muy barata de favorecer la salud del cerebro. Y con grandes implicaciones a la hora de tratar diversas enfermedades, como demencias o ictus.
Mejora en cáncer cerebral
En otra tanda de experimentos, los investigadores trabajaron con ratones que padecían un glioma, un tipo de tumor cerebral. Tras inocular células tumorales en el cerebro de los ratones, los científicos midieron su tiempo de vida. Y, para su sorpresa, resultó que los ratones que recibieron luz vivieron casi el doble que los que no la recibieron.
IMAGEN: Los ratones que recibieron luz (líneas verde y roja) vivieron casi el doble que los ratones que no recibieron luz (línea azul). En la figura, tomada de este segundo artículo, el 1.0 significa que todos los ratones siguen vivos. El 0.0, que todos han muerto. Un 0.5 indica que la mitad de los ratones del grupo seguían vivos. Shirokov et al., Biomedicines 2024, 12, 262.
Es decir, favorecer la limpieza cerebral también ayudó a controlar más tiempo el cáncer. Si la luz se aplicaba durante el sueño de los ratones, el efecto era incluso algo mejor. Estos mismos investigadores también han publicado resultados positivos de la luz sobre el ictus en ratones.
¿Y cuál puede ser el mecanismo de acción que hay detrás de todo esto? La luz infrarroja usada, de 1.050 nm, invisible al ojo humano, puede estimular la producción de especies reactivas de oxígeno o ROS. Estas ROS, a bajas concentraciones, estimulan muchos procesos celulares. Por ejemplo, se favorece la producción de óxido nítrico (NO), una molécula imprescindible para que se produzca la vasodilatación. De hecho, cuando los científicos bloquearon la producción de NO desaparecieron los efectos beneficiosos de la luz LED infrarroja.
El desafío ahora es encontrar un método que permita aplicar esta técnica en humanos a través del cráneo, sin tener que acceder directamente al cerebro.
Alfonso Blázquez Castro, Profesor ayudante doctor en Genética. Máster en Física de la luz - Fotónica, Universidad Autónoma de Madrid.
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.
