Efectos de una tarea de condicionamiento por evitación activa sobre los eventos fásicos del sueño Rem en rata

Abstract

El sueño REM puede dividirse en dos clases de actividad. El sueño REM tónico estaría caracterizado por actividad hipocampal sostenida en banda theta y atonía muscular, mientras que la actividad fásica corresponde a episodios breves de eventos tales como trenes de actividad theta de alta frecuencia, movimientos oculares rápidos, mioclonías musculares, incremento de la frecuencia cardiaca y respiratoria, ondas ponto-genículo-occipitales (en gatos y humanos) y, en ratas particularmente, ondas pontinas y movimiento de la musculatura de vibrisas. Si bien, como estadío global, se ha asociado al sueño REM con la consolidación de memorias emocionales, evidencias del incremento de las ondas pontinas luego de un condicionamiento por evitación activa apuntan a una mayor relevancia de los eventos fásicos para este tipo de aprendizaje. Así, se propuso estudiar los efectos de la adquisición de una tarea de evitación activa sobre los movimientos fásicos de vibrisas, contracciones de musculatura nucal y eventos fásicos de theta, mediante de la cuantificación de cambios en su densidad por minuto de sueño REM en un grupo de ratas. Los resultados demostraron incrementos significativos de los eventos fásicos musculares (movimientos de vibrisas y contracciones de nuca) en el grupo que adquirió el aprendizaje de evitación activa, mientras que se observó un aumento significativo de los eventos fásicos de theta en el grupo control diseñado para medir estrés por exposición al estímulo aversivo. Ambos incrementos ocurrieron de forma sostenida luego de la exposición a sus respectivos protocolos, e independientes de las variaciones en la distribución temporal del sueño REM. Los hallazgos obtenidos permiten sugerir que: 1) los eventos fásicos musculares del sueño REM serían indicadores de consolidación de una memoria emocional cuyo aprendizaje implica control de un estresor, y 2) los eventos fásicos de theta darían cuenta de la imposibilidad de manejar un evento aversivo mediante la conducta y, en último término, indicarían el nivel de estrés sufrido por el sujeto. En conjunto, los resultados apuntan a una manifestación diferencial de los eventos fásicos del sueño REM durante el procesamiento de la experiencia emocional de la vigilia previa, de modo que el nivel de estrés sufrido y la capacidad de ejercer control sobre posibles amenazas activaría mecanismos de generadores antagónicos.

According to the tonic-phasic model, rapid eye movement (REM) sleep can be categorized in two types of activity. Tonic REM sleep, featured by the classical muscular atonia and sustained hippocampal theta activity, can be briefly interrupted by phasic events such as high frequency theta bursts, rapid-eye movements, muscular twitches or limbs myoclonia, increased respiratory and cardiac activity, ponto-geniculo-occipital waves, and pontine waves and whiskers movements in rats. Even when, as a whole, REM sleep has been associated to emotional memories consolidation, growing evidence on increased P-wave activity after active avoidance conditioning suggests greater importance of phasic events for this kind of emotional learning. Thus, this investigation aimed to study the effects of the active avoidance task acquisition over phasic whisker movements, nuchal twitches and theta phasic events, measuring their density per minute of REM sleep in rats. The results demonstrate significant increases of phasic muscle events (whisker and nuchal twitches) in the active avoidance learning group, whereas phasic theta events were significantly augmented in the group designed for the aversive stimulus stress control. Both increments were sustained through the sleep phase recordings after exposure to their respective protocols, and showed independence from the REM sleep`s temporal distribution shifts. These findings suggest that: 1) REM sleep`s phasic muscle events could be physiological markers of an emotional memory consolidation which involves control of an aversive stimulus, and 2) Theta phasic events could indicate the inability of behavioral control over an aversive stimulus and, ultimately, the stress level of the subject. Altogether, the results appoint to a differential phasic event expression during REM sleep processing of previous emotional situations, so that the stress level and the experienced control level over menaces activate antagonists neural generating mechanisms.