El cerebro agotado por el insomnio activa mecanismos del sueño incluso cuando estamos despiertos
El cerebro agotado busca descanso incluso cuando los ojos permanecen abiertos. Un estudio del MIT revela que durante los lapsos de atención causados por la falta de sueño, el cerebro genera pulsos de líquido similares a los del descanso profundo. Es su forma de intentar limpiarse incluso en plena vigilia.
Por Enrique Coperías
Un nuevo estudio del MIT revela qué ocurre en el cerebro durante los lapsos momentáneos de atención provocados por la falta de sueño. Foto de Andrea Piacquadio
Dormirse al volante, olvidar lo que uno iba a decir o quedarse mirando al vacío durante unos segundos son experiencias universales. Tras una noche sin dormir, esos lapsos de atención se multiplican. Ahora, un equipo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, ha descubierto que esos momentos en los que la mente se apaga van acompañados de un fenómeno fisiológico sorprendente: el cerebro expulsa y reabsorbe líquido cefalorraquídeo (LCR), el mismo proceso que normalmente sucede durante el sueño profundo.
El hallazgo, publicado en la revista Nature Neuroscience, sugiere que las desconexiones mentales que sufrimos tras la falta de sueño podrían ser intentos del cerebro de cumplir, aun despierto, funciones restauradoras propias del descanso. «Es como si el cerebro dijera: no puedo más, necesito un pequeño respiro, y durante ese instante activa mecanismos típicos del sueño», explica Laura Lewis, neurocientífica del MIT y autora principal del estudio, en un comunicado de prensa de MIT News.
«Si no duermes, las ondas de líquido cefalorraquídeo comienzan a infiltrarse en la vigilia, donde normalmente no se verían. Sin embargo, vienen acompañadas de un precio: una pérdida de atención durante los momentos en que se produce esa ola de flujo de líquido», añade Lewis.
El cerebro extenuado: qué ocurre cuando no dormimos
El sueño es uno de los pilares de la salud cerebral. Su ausencia deteriora la memoria, el razonamiento y la capacidad de concentración, y a largo plazo se asocia con enfermedades neurodegenerativas. Pero hasta ahora no se entendía bien por qué la privación de sueño tiene efectos tan devastadores y, sobre todo, qué ocurre en el cerebro justo en el momento en que la atención falla.
Para investigarlo, los científicos del MIT reclutaron a veintiséis voluntarios jóvenes y sanos. Cada participante fue escaneado en dos condiciones: una mañana después de haber dormido bien y otra tras pasar toda la noche despierto, vigilado en el laboratorio para asegurar que no conciliaba el sueño.
Durante las sesiones, los voluntarios realizaban una tarea de atención sostenida —el llamado test de vigilancia psicomotora— mientras se registraban simultáneamente su actividad cerebral mediante electroencefalografía y resonancia magnética funcional ultrarrápida, el tamaño de sus pupilas y la circulación del líquido cefalorraquídeo.
Este líquido transparente baña el cerebro y la médula espinal, y durante el sueño fluye en pulsos sincronizados con las ondas lentas del cerebro y los latidos vasculares. Ese movimiento ayuda a limpiar los residuos metabólicos que se acumulan durante el día. «Queríamos saber si ese mismo sistema de limpieza podía activarse, aunque sea fugazmente, durante la vigilia cuando el cerebro está fatigado», señala Lewis.
Microsiestas con limpieza incluida
Los resultados del ensayo fueron inequívocos. Tras una noche sin dormir, el cerebro de los participantes mostraba grandes ondas de flujo del líquido cefalorraquídeo, similares a las observadas en las fases N1 y N2 del sueño no REM. Durante la vigilia normal, el movimiento del líquido es leve y sigue el ritmo de la respiración, pero en los cerebros privados de sueño aparecieron pulsaciones lentas y amplias, de unos 0,05 hercios —una oscilación cada veinte segundos—, típicas de un estado somnoliento.
Lo más llamativo fue que esas olas de líquido no eran aleatorias: coincidían con los momentos en que los sujetos fallaban en la tarea o reaccionaban con retraso. Cada lapsus de atención iba precedido por una constricción de la pupila, un indicador de baja activación, y seguido, unos segundos después, por un pulso de salida del líquido desde el cerebro hacia la médula. Poco después, cuando la atención se recuperaba, el flujo se invertía: el líquido volvía a entrar.
«Los resultados sugieren que, en el instante en que la atención falla, este líquido se expulsa hacia fuera, alejándose del cerebro. Y cuando la atención se recupera, vuelve a ser absorbido —señala Lewis. Y añade: Cada vez que la atención se desploma, el cerebro parece entrar brevemente en un modo de mantenimiento. Es una especie de microsueño sin pérdida completa de conciencia, pero suficiente para que se activen los mecanismos de limpieza y reposo».
🗣️ «Una forma de pensar en estos episodios es que, como el cerebro tiene tanta necesidad de dormir, hace todo lo posible por entrar en un estado parecido al sueño para restaurar algunas funciones cognitivas —comenta Zinong Yang, investigador del MIT y primer autor del artículo. Y continúa—: El sistema de fluidos del cerebro intenta recuperar su función haciendo que el cerebro alterne entre estados de alta atención y estados de alto flujo».
Durante el sueño, el cerebro muestra ondas de oxigenación de la sangre (en rojo) seguidas de oleadas de líquido cefalorraquídeo (en azul), según descubrieron científicos de la Universidad de Boston. Vídeo cortesía de Laura Lewis.
Una coreografía entre cerebro y cuerpo
El estudio muestra que esos episodios no son solo fenómenos neuronales. Todo el organismo participa en una especie de coreografía de decaimiento y recuperación. Durante los lapsos, las ondas cerebrales se enlentecen, el corazón y la respiración se desaceleran y las pupilas se contraen. Segundos después, cuando la persona vuelve a prestar atención, todos esos parámetros se invierten.
«Lo interesante es que parece que esto no es solo un fenómeno cerebral, sino un evento que involucra a todo el cuerpo —explica Lewis en el comunicado del MIT— .Sugiere que hay una coordinación muy estrecha entre estos sistemas: cuando la atención falla, uno lo percibe de forma subjetiva y psicológica, pero también está reflejando un suceso que ocurre en todo el cerebro y el organismo».
El equipo de neurocientíficos identificó un patrón temporal preciso: la caída de la atención precede al flujo de salida del líquido cefalorraquídeo entre uno y dos segundos, y el retorno del líquido ocurre alrededor de un segundo después de que la atención se restablece. Ese retardo, según los autores, encaja con la secuencia fisiológica de los cambios vasculares que impulsan el movimiento del líquido. «Es probable que el mismo sistema que regula la alerta —el sistema noradrenérgico, que controla el diámetro de los vasos sanguíneos y de la pupila— también gestione el flujo de líquido en el cerebro», explica Lewis.
La noradrenalina, en el ojo de los neurocientíficos
De hecho, el locus coeruleus, una pequeña estructura del tronco encefálico que libera noradrenalina, es un candidato de primer orden. Esta sustancia actúa como neurotransmisor y vasoconstrictor: cuando su actividad baja, los vasos se dilatan, la pupila se contrae y el flujo del líquido cefalorraquídeo aumenta.
Esa secuencia encaja con lo observado en el experimento: una caída de la alerta, seguida de una oleada de líquido que barre el cerebro antes de que la persona recupere la concentración.
🗣️ «Estos resultados nos sugieren que existe un circuito unificado que gobierna tanto lo que consideramos funciones cerebrales de muy alto nivel —nuestra atención, nuestra capacidad de percibir y responder al mundo— como procesos fisiológicos básicos y fundamentales, como la dinámica de los fluidos cerebrales, el flujo sanguíneo del cerebro y la constricción de los vasos sanguíneos», comenta Lewis.
El precio de mantenernos despiertos: lapsos y microsueños
Los resultados de la investigación ofrecen una nueva explicación a por qué la falta de sueño deteriora tanto la atención. «No es simplemente que estemos cansados —comenta la investigadora. El encéfalo empieza a colapsar por momentos, entrando en estados funcionales parecidos al sueño para realizar tareas que no puede posponer”.
Esta intrusión del modo durmiente en plena vigilia tiene un coste evidente: mientras el cerebro se limpia, se desconecta brevemente del entorno. En la mayoría de las tareas cotidianas eso apenas se nota, pero en contextos críticos, como conducir o manejar maquinaria, esos microcortes de atención pueden ser fatales.
El hallazgo también sugiere que el sueño no es un lujo biológico, sino una necesidad imperiosa de mantenimiento. Privar al cerebro de descanso no solo afecta a la cognición, sino que fuerza la aparición de estos parpadeos fisiológicos, en los que el sistema intenta compensar la deuda de sueño a través de microprocesos de limpieza.
El estudio sugiere que la falta de sueño podría alterar el sistema glinfático, encargado de eliminar desechos cerebrales como la proteína beta amiloide, relacionada con el alzhéimer. Image by Gerd Altmann from Pixabay
Falta de sueño y enfermedades neurológicas: un vínculo peligroso
Más allá de explicar los lapsos de concentración, el estudio ofrece pistas sobre cómo la falta de sueño podría contribuir a enfermedades neurológicas. Se sabe que el sistema glinfático —la red que canaliza el flujo del líquido cefalorraquídeo y elimina desechos, como la proteína beta amiloide, implicado en el alzhéimer— se activa durante el sueño profundo. Si la vigilia forzada provoca oleadas intermitentes de líquido, pero sin el equilibrio y continuidad del sueño normal, la limpieza cerebral podría volverse ineficaz o caótica.
«Podríamos estar viendo un intento fallido del cerebro de limpiar sus residuos en estado despierto —apunta Lewis—. Con el tiempo, esa desregulación podría favorecer la acumulación de proteínas tóxicas asociadas con el alzhéimer y otras demencias».
Los autores no midieron directamente la eliminación de desechos, pero las velocidades del flujo observadas —más de un centímetro por segundo— indican que cada ola podría mover el líquido a través de amplias zonas cerebrales, lo suficiente para mezclar y transportar moléculas. No obstante, advierten, todavía falta confirmar si esos pulsos son beneficiosos o contraproducentes.
Pupilas, fatiga y la huella visible del cansancio mental
Otro aspecto revelador del estudio es la relación entre la pupila y el líquido cefalorraquídeo. Los investigadores comprobaron que el tamaño de la pupila predecía con precisión los cambios en el flujo del líquido: una pupila pequeña se asociaba con un pulso hacia fuera del cerebro; una dilatada, con el retorno del fluido.
«Esto significa que, en teoría, podríamos usar la pupila como una ventana no invasiva para monitorizar la dinámica del líquido cerebral», sugiere Lewis.
Esa conexión podría abrir vías para detectar los primeros signos de fatiga mental o de disfunción neurológica. Si el patrón de contracción y dilatación pupilar refleja directamente los movimientos del líquido cefalorraquídeo, bastaría con un sensor ocular para saber cuándo el cerebro empieza a entrar en modo mantenimiento.
Un cerebro que no se rinde
Los científicos del MIT describen estos lapsos como «eventos neurovasculares y sistémicos coordinados». En ellos, el cerebro, los vasos sanguíneos, el corazón, la respiración y el líquido cefalorraquídeo actúan al unísono en un intento de autorregulación cerebral.
«No son simples distracciones o despistes —dice Lewis—. Son episodios integrados en los que el cerebro cambia de estado por completo durante unos segundos».
El estudio, que combina técnicas de alta resolución temporal y espacial, marca un hito en la comprensión del vínculo entre la atención, la fisiología cerebral y el sueño. Su conclusión es tan inquietante como poética: cuando forzamos al cerebro más allá de sus límites, este encuentra la manera de descansar, aunque sea a escondidas.▪️
Información facilita por MIT News
Fuente: Yang, Z., Williams, S.D., Beldzik, E. et al. Attentional failures after sleep deprivation are locked to joint neurovascular, pupil and cerebrospinal fluid flow dynamics. Nature Neuroscience (2025). DOI: https://doi.org/10.1038/s41593-025-02098-8
