El sueño es un proceso fundamental para nuestro bienestar, durante el cual nuestro cerebro realiza funciones importantes como la consolidación de la memoria y la eliminación de toxinas. Sin embargo, los trastornos del sueño son comunes y afectan negativamente nuestra salud física y mental.
Ante este panorama, una nueva asociación entre los investigadores Xilin Liu de la Universidad de Toronto y Andrew G. Richardson de la Universidad de Pensilvania, busca desarrollar dispositivos electrónicos de próxima generación para investigar y modular el sueño, con el objetivo de encontrar nuevas intervenciones para tratar los trastornos del sueño.
Investigando los procesos del sueño
Durante el sueño, el cerebro experimenta procesos esenciales para su correcto funcionamiento. Sin embargo, interrupciones en el sueño pueden interferir con estos procesos y tener un impacto negativo en nuestra salud. Aunque cada vez se reconoce más la importancia de una buena «higiene del sueño», los trastornos del sueño aún son muy comunes en la población. Según Xilin Liu, director de X-Lab, el 40% de los canadienses tienen trastornos del sueño, siendo el insomnio uno de los más prevalentes.
Los déficits de sueño afectan diversas funciones cerebrales, como la atención, la memoria, el sistema inmunológico, el metabolismo y la salud del corazón. Además, las interrupciones crónicas del sueño y la vigilia están relacionadas con trastornos neurodegenerativos y el deterioro cognitivo asociado al envejecimiento. Estos datos resaltan la importancia de abordar los trastornos del sueño y desarrollar nuevas intervenciones.
La investigación de Xilin Liu se centra en el desarrollo de circuitos y sistemas integrados para mejorar la atención médica, la comunicación digital y el aprendizaje automático. En esta nueva colaboración, se construirán sistemas inalámbricos en chips totalmente integrados que podrán modular de manera autónoma el comportamiento del sueño en estudios preclínicos. Para lograrlo, se están incorporando algoritmos de aprendizaje automático que reconocerán patrones de sueño y trastornos que no son distinguibles con los algoritmos tradicionales.
Interfaz neuronal y neuromodulación
El equipo de investigación también planea incorporar capacidades de interfaz neuronal en el sistema. Esto permitirá intervenciones más precisas y eficaces. La neuromodulación, una tecnología que utiliza dispositivos para regular la actividad neuronal, se perfila como una opción prometedora para tratar diferentes trastornos. La investigación de Liu y Richardson contribuirá al avance de esta área y abrirá nuevas posibilidades para el tratamiento de los trastornos del sueño y otros trastornos neurológicos.
El proyecto de Xilin Liu recibió una subvención de 2,2 millones de dólares de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) a través de su Programa de subvenciones para proyectos de investigación. Esta subvención es altamente competitiva y demuestra el reconocimiento y el impacto de la investigación. El equipo espera que en los próximos cuatro años la tecnología pueda avanzar lo suficiente como para realizar ensayos clínicos.
A largo plazo, el objetivo del equipo de investigación es crear dispositivos portátiles que las personas puedan usar en casa para modular su sueño y mejorar su calidad de vida. Aunque existen medicamentos para tratar los trastornos del sueño, aún queda mucho por aprender sobre lo que realmente ocurre en nuestro cerebro durante el sueño. El desarrollo de dispositivos de bajo costo y alta eficacia podría brindar nuevas opciones de tratamiento.