Investigadores de la Universidad de Texas en Austin han desarrollado un parche blando y portátil capaz de influir específicamente en el sueño REM. El dispositivo, denominado NEUSLeeP, combina una estimulación ultrasónica suave y focalizada con electrodos que registran simultáneamente la actividad eléctrica del cerebro. Lo que lo hace único es que el parche se coloca directamente sobre la piel y está diseñado para llegar a regiones más profundas del cerebro durante el sueño natural. Al mismo tiempo, puede monitorizar la actividad cerebral.

En un estudio inicial en el que participaron 28 personas, los participantes entraron en la fase de sueño REM una media de unos 43 minutos antes tras la estimulación y permanecieron unos 16 minutos más en esa fase. Los resultados se publicaron en la revista Nature Communications. Los investigadores consideran que esta tecnología es, ante todo, un nuevo enfoque potencial para estudiar mejor los procesos del sueño y, a largo plazo, posiblemente ayudar a las personas con determinados trastornos del sueño o de salud mental. Sin embargo, aún se necesitan estudios mucho más amplios para su aplicación médica.

¿Qué hace especial al parche para dormir?

NEUSLeeP es un sistema no invasivo que combina mediciones electrofisiológicas y ultrasonidos focalizados en un parche que se puede llevar puesto. Mientras que los sistemas convencionales para examinar o influir en regiones profundas del cerebro suelen requerir dispositivos de gran tamaño, NEUSLeeP se diseñó para llevarse directamente sobre la piel durante el sueño.

El parche cuenta con electrodos que, entre otras cosas, registran señales de EEG. Esto permite a los investigadores determinar en qué fase del sueño se encuentra una persona. Al mismo tiempo, un módulo de ultrasonidos especialmente desarrollado genera ondas sonoras focalizadas que pueden utilizarse para estimular de forma específica una región cerebral más profunda.

El estudio se centró en el núcleo subtalámico (STN), una estructura situada en lo profundo del cerebro que forma parte de redes complejas y que está asociada, entre otras cosas, al control motor y a diversas funciones de los ganglios basales. Los investigadores sospechan que la estimulación selectiva de esta zona podría influir en las redes implicadas en la regulación del sueño REM.

Según los investigadores, el dispositivo pesa unos 103 gramos y se ha diseñado específicamente para su uso nocturno. Su diseño flexible está pensado para adaptarse a la piel y permitir su uso incluso mientras se duerme.

El sueño REM comienza significativamente antes

El primer estudio incluyó a 28 participantes. A partir de un cuestionario estandarizado sobre el sueño, se clasificó a 16 participantes como personas con un sueño saludable, mientras que 12 participantes obtuvieron puntuaciones elevadas en cuanto a problemas de sueño. Los participantes tenían entre 19 y 38 años.

El estudio se llevó a cabo durante dos noches consecutivas. La primera noche se administró un tratamiento simulado; la segunda noche, se utilizó estimulación por ultrasonidos. Esto permitió a los investigadores comparar los cambios en las mismas personas.

Los resultados fueron especialmente llamativos en lo que respecta al sueño REM. El tiempo transcurrido hasta la primera aparición de la fase REM se redujo en un total de unos 43 minutos. Al mismo tiempo, la proporción de sueño REM respecto al tiempo total de sueño aumentó en un 4,6 %, lo que equivale aproximadamente a 16 minutos. Estos cambios se observaron tanto en los participantes sanos como en el grupo con problemas de sueño.

Según los investigadores, la estimulación no alteró de forma significativa la arquitectura general del sueño. Las fases del sueño, como N1, N2 y N3, así como la eficiencia general del sueño, no mostraron cambios significativos. El número de despertares nocturnos también se mantuvo prácticamente sin cambios. Por lo tanto, los resultados sugieren que la estimulación podría influir en el sueño REM de forma relativamente selectiva sin alterar significativamente el ritmo general del sueño.

¿Por qué es tan importante el sueño REM?

El sueño REM es la fase del sueño durante la cual se producen sueños vívidos con especial frecuencia. Al mismo tiempo, es mucho más que la mera fase en la que soñamos. Durante el sueño REM, el cerebro está activo de muchas maneras. Las investigaciones relacionan esta fase del sueño, entre otras cosas, con el procesamiento de las experiencias emocionales, los procesos de memoria y la adaptación al estrés.

Por eso, los científicos están cada vez más interesados en saber si los cambios en el sueño REM también están relacionados con la salud mental. Se observan alteraciones en el sueño REM en trastornos como la depresión, los trastornos de ansiedad y el trastorno por estrés postraumático (TEPT).

Sin embargo, el nuevo estudio no demuestra que prolongar el sueño REM trate automáticamente la depresión, los trastornos de ansiedad o el TEPT. Más bien, aporta pruebas técnicas iniciales de que esta fase del sueño puede modificarse específicamente mediante un sistema portátil no invasivo.

Evidencia de los efectos sobre el estrés y el procesamiento emocional

Por lo tanto, los investigadores no limitaron su investigación al sueño en sí mismo. En los participantes sanos, también observaron cambios en la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC) tras la estimulación. La variabilidad de la frecuencia cardíaca describe las fluctuaciones temporales entre los latidos cardíacos individuales. A menudo se utiliza como medida de la flexibilidad con la que el sistema nervioso autónomo puede responder a diferentes exigencias. En el grupo de personas sanas, la VFC aumentó tras la estimulación. Por el contrario, este efecto no se observó claramente en los participantes con problemas de sueño. Además, los investigadores realizaron estudios de imagen cerebral tras el estudio del sueño. Estos revelaron cambios en la actividad de regiones cerebrales específicas implicadas en el procesamiento de los estímulos emocionales.

Estos resultados son interesantes, pero deben interpretarse con cautela. El estudio fue de pequeña envergadura y no se diseñó para demostrar que NEUSLeeP pueda tratar trastornos de salud mental. Gregory Fonzo, uno de los coinvestigadores principales, describió el sueño REM como un componente importante del procesamiento emocional y la adaptación al estrés. Por lo tanto, los investigadores esperan que influir específicamente en esta fase del sueño pueda abrir nuevas posibilidades para el tratamiento de determinadas afecciones en el futuro.

Sin medicación ni cirugía

Una ventaja potencial de esta tecnología es que no requiere medicación ni cirugía. Los métodos convencionales para la estimulación selectiva de regiones cerebrales profundas a veces implican el uso de electrodos implantados. Estos procedimientos pueden ser muy precisos, pero requieren cirugía. NEUSLeeP, por su parte, adopta un enfoque no invasivo: la energía ultrasónica se enfoca desde el exterior hacia una región cerebral específica.

A largo plazo, esto podría resultar especialmente interesante para aplicaciones que requieran tratamientos repetidos. Al mismo tiempo, esta estimulación tan poco invasiva es uno de los aspectos que deben examinarse más detenidamente en futuros estudios.

En el estudio actual, los participantes indicaron que el parche resultaba cómodo y solo se observaron unos pocos efectos secundarios. Sin embargo, el estudio fue de pequeña envergadura y duró solo dos noches. Por el momento, no se pueden extraer conclusiones al respecto sobre la seguridad del uso a largo plazo o habitual.

Lo que los investigadores aún deben averiguar

Por lo tanto, los resultados deben interpretarse principalmente como una prueba de concepto inicial. Ahora, los investigadores deben investigar si los efectos observados pueden confirmarse en grupos de pacientes más amplios y diversos. Reviste especial interés la cuestión de si una mejora específica del sueño REM conduce realmente a beneficios para la salud a largo plazo. Para responder a esto, no basta con demostrar simplemente que las personas entran en la fase REM más rápidamente o permanecen en ella un poco más de tiempo.

Por lo tanto, los futuros estudios deben examinar también si esto conduce a mejoras en, por ejemplo, la calidad del sueño, el bienestar diurno, la gestión del estrés o determinados síntomas de trastornos de salud mental. El equipo tiene previsto realizar más estudios, entre otros, con personas que padecen insomnio crónico, depresión y trastorno de estrés postraumático (TEPT). Los científicos también ven posibles aplicaciones en la monitorización del sueño en el hogar, la investigación neurocientífica y los tratamientos personalizados del sueño.

El parche aún no es una solución lista para usar contra los trastornos del sueño

Por muy prometedores que sean los resultados iniciales, NEUSLeeP no debe considerarse actualmente como un tratamiento listo para su uso en los trastornos del sueño. El estudio incluyó solo a 28 participantes, y la intervención real sobre el sueño se probó durante una sola noche utilizando estimulación por ultrasonidos en comparación con un grupo de control que recibió un placebo. Tampoco se comprende aún del todo por qué la estimulación altera el sueño REM. Los investigadores suponen que el efecto se produce a través de redes complejas del cerebro. Sin embargo, el mecanismo exacto sigue siendo objeto de investigación.

No obstante, el estudio demuestra que las modernas tecnologías portátiles van cada vez más allá de la mera medición del sueño. En el futuro, podrían utilizarse también para influir específicamente en determinadas actividades cerebrales durante el sueño. Para las personas con problemas de sueño, el dispositivo aún no es un tratamiento disponible. Sin embargo, para la investigación sobre el sueño, NEUSLeeP representa un nuevo enfoque interesante, sobre todo porque combina la medición y la estimulación específica en un único sistema portátil. Los estudios futuros deberán determinar ahora si este avance técnico puede conducir efectivamente a un tratamiento seguro y eficaz para las personas con trastornos del sueño o problemas de salud mental.