La clave para recordar está en tus pupilas: el sorprendente hallazgo que podría revolucionar la neurociencia y la inteligencia artificial
El tamaño de tus pupilas mientras duermes revela cómo se clasifican y preservan tus recuerdos durante mucho tiempo, según una investigación de la Universidad de Cornell.
Por Enrique Coperías
Cuando la pupila se contrae durante el sueño no REM, los recuerdos nuevos se reactivan y consolidan, sin interferir con los previos. En cambio, los recuerdos antiguos se refuerzan e integran cuando la pupila se dilata, según un nuevo estudio. Imagen generada con DALL-E
Un equipo de neurocientíficos de la Universidad de Cornell, en Estados Unidos, ha identificado un mecanismo clave para entender cómo y cuándo el cerebro consolida recuerdos fuertes y duraderos. La clave está en la pupila.
Utilizando ratones conectados a electrodos cerebrales y cámaras diminutas para monitorizar el movimiento ocular, los científicos han descubierto que el encéfalo revisita y consolida los recuerdos recientes cuando las pupilas están contraída durante una subetapa específica del sueño no REM.
En contraste, cuando las pupilas están dilatadas, se procesan los recuerdos más antiguos. Esta microestructura del sueño, previamente desconocida, permite al cerebro evitar lo que los investigadores denominan olvido catastrófico, un fenómeno en el que la consolidación de un recuerdo nuevo podría borrar recuerdos previos.
El hallazgo, publicado en la revista Nature y liderado por los profesores Azahara Oliva y Antonio Fernández-Ruiz, abre nuevas perspectivas no solo para mejorar la memoria en los seres humanos, sino también para optimizar el aprendizaje en redes neuronales artificiales.
Un experimento con ratones
Durante un mes, los investigadores entrenaron a un grupo de ratones en diversas tareas, como recolectar agua o galletas en laberintos. Luego, equiparon a los animales con electrodos cerebrales y cámaras diseñadas para registrar las dinámicas de sus pupilas.
Al aprender una nueva tarea, los ratones eran monitorizados mientras dormían: los electrodos registraban su actividad cerebral, y las cámaras observaban los cambios en el tamaño de las pupilas.
Las pupilas son la parte negra del centro del ojo humano, responsables de controlar la cantidad de luz que entra al ojo. Funcionan como un diafragma ajustable: se dilatan, esto es, aumentan de tamaño, en condiciones de poca luz para permitir que entre más luz, y se contraen —se hacen más pequeñas— en entornos brillantes para proteger la retina de una exposición excesiva.
Este proceso es regulado por el sistema nervioso autónomo a través de los músculos del iris, específicamente el esfínter pupilar, que las contrae; y el dilatador pupilar, que las expande.
Para este estudio se utilizaron ratones a los que se monitorizó mientras dormían. Imagen generada con DALL-E
Un vínculo entre las pupilas, el sueño y la memoria
Además de su función principal, las pupilas pueden cambiar de tamaño en respuesta a estímulos emocionales, cognitivos o farmacológicos, y reflejan estados de ánimo, de concentración o la presencia de ciertas sustancias en el cuerpo.
Este fenómeno se conoce como reflejo pupilar, y es utilizado en exámenes médicos para evaluar la salud neurológica y ocular. Las pupilas también son simétricas en condiciones normales, y cualquier asimetría o anomalía en su respuesta puede ser un indicador de problemas médicos subyacentes. Ahora los científicos han hallado un vínculo entre las pupilas, el sueño y la memoria.
«Es en el sueño no REM donde ocurre la consolidación real de la memoria— explica Oliva en una nota de prensa de la Universidad de Cornell. Y añade—: Estos procesos son increíblemente breves, en el rango de 100 milisegundos, prácticamente imperceptibles para nosotros. La gran pregunta es cómo el cerebro organiza estas revisiones rápidas y cortas durante toda la noche, y cómo logra separar la información nueva de la ya almacenada para evitar interferencias».
Revelaciones sobre el sueño y la memoria
Los resultados mostraron que las etapas del sueño en ratones son mucho más diversas y similares a las humanas de lo que se creía. Interrumpiendo el sueño en momentos específicos y evaluando el desempeño de los ratones en tareas previamente aprendidas, los científicos concluyeron que el cerebro alterna entre el procesamiento de recuerdos recientes y antiguos durante el sueño no REM.
No hay que olvidar que el sueño no REM —no movimiento rápido de los ojos— es una de las dos fases principales del sueño, que se caracteriza por la ausencia de movimientos oculares rápidos y una actividad cerebral más lenta. Representa aproximadamente entre el 75% y el 80% del ciclo del sueño, y se divide en tres etapas progresivas: N1, N2 y N3. La primera es una transición entre la vigilia y el sueño ligero; en N2, el sueño se profundiza, el ritmo cardíaco y la temperatura corporal disminuyen; y en la última etapa, conocida como sueño profundo o de ondas lentas, se produce la recuperación física y el fortalecimiento del sistema inmunológico.
Durante el sueño no REM, el cuerpo repara tejidos, consolida la memoria y conserva energía, lo que resulta esencial para el bienestar general. Esta fase contrasta con el sueño REM, donde ocurren los sueños más vívidos y una actividad cerebral similar a la vigilia. Ambos tipos de sueño son necesarios para un descanso reparador.
Las pupilas son la parte negra del centro del ojo humano, responsables de controlar la cantidad de luz que entra al ojo.
Consolidación y refuerzo de la memoria
Cuando la pupila se contrae durante el sueño no REM, los recuerdos nuevos se reactivan y consolidan, sin interferir con los previos. En cambio, los recuerdos antiguos se refuerzan e integran cuando la pupila se dilata.
«Es un ciclo: aprendizaje nuevo, conocimiento antiguo, aprendizaje nuevo, conocimiento antiguo —comenta Oliva. Y añade—: Proponemos que el cerebro utiliza esta escala de tiempo intermedia para mantener ordenados los diferentes tipos de conocimiento durante el sueño».
Este descubrimiento no solo arroja luz sobre los mecanismos del aprendizaje y la memoria en mamíferos, sino que también podría inspirar avances en inteligencia artificial, al mejorar la capacidad de las redes neuronales para aprender de manera eficiente sin perder información valiosa. ▪️
Información facilitada por la Universidad de Cornell
Fuente: Chang, H., Tang, W., Wulf, A.M. et al. Sleep microstructure organizes memory replay. Nature (2025). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-08340-w
