Durante tres décadas, los investigadores han intentado observar lo que hace el cerebro durante el sueño, no solo qué ritmos eléctricos pulsan a través del cuero cabelludo, sino qué estructuras profundas se iluminan y se silencian a lo largo de la noche. El desafío ha sido técnico: la electroencefalografía (EEG) captura cambios a escala de milisegundos en la actividad cortical pero no puede localizarlos a nivel subcortical, mientras que los métodos de neuroimagen funcional como la fMRI y la PET ofrecen precisión espacial a costa de la resolución temporal. Combinarlos simultáneamente ha prometido lo mejor de ambos mundos, pero la literatura ha crecido en direcciones dispersas y nadie había armado el panorama completo hasta ahora.
La primera revisión sistemática que abarca todo el campo de la investigación del sueño con EEG-neuroimagen simultánea ha sido publicada en Neuroimage. Liderada por Angeliki Pollatou de la Uniformed Services University y del Walter Reed National Military Medical Center, la revisión se basa en búsquedas sistemáticas en cinco bases de datos e identifica 205 estudios elegibles publicados durante aproximadamente 30 años. El resultado es un mapa integral de los patrones convergentes de actividad cerebral durante el sueño, acompañado de un examen agudo de la heterogeneidad metodológica que aún limita el campo.
A través de las modalidades, emerge una imagen convergente
Los estudios incluidos se desglosan por modalidad de imagen: EEG-fMRI domina con 141 estudios, seguido de EEG-PET (34 estudios), EEG-NIRS (26 estudios) y combinaciones multimodales (4 estudios). La diversidad de métodos es tanto una fortaleza como un desafío, pero los autores encuentran una convergencia sorprendente donde los datos son más robustos.
Para el sueño no REM (NREM), la evidencia converge a través de las modalidades en la participación de tres regiones clave: el tálamo, el precúneo y la corteza cingulada. Estas estructuras forman una red central cuya actividad coordinada caracteriza el estado NREM, apoyando la visión de larga data del sueño NREM como un período de sincronización talamocortical y reducción del flujo sensorial.
Para el sueño REM, el patrón cambia drásticamente. Las redes límbicas y paralímbicas, incluyendo la amígdala y el hipocampo, muestran una actividad aumentada, consistente con las funciones emocionales y de procesamiento de la memoria atribuidas durante mucho tiempo al REM. Al mismo tiempo, las regiones de control ejecutivo, particularmente la corteza prefrontal dorsolateral, muestran una actividad reducida. Esta disociación entre las regiones cerebrales emocionales y los circuitos reguladores prefrontales puede ayudar a explicar la calidad vívida, cargada de emoción y a menudo ilógica de los sueños.
Heterogeneidad metodológica: un campo que aún encuentra su rumbo
La contribución más franca de la revisión puede ser su retrato sistemático de cuán heterogéneo sigue siendo el campo. Entre los 205 estudios, el 49 por ciento fueron protocolos exclusivamente nocturnos, el 20 por ciento utilizó diseños solo de siesta y el 74 por ciento incluyó únicamente adultos sanos. La mediana del tamaño muestral fue de solo 18 participantes. El 61 por ciento de los estudios utilizó el epoch estándar de 30 segundos para la estadificación del sueño, pero el resto adoptó enfoques variados, creando fricción para la comparación entre estudios. El 28 por ciento utilizó protocolos de restricción de sueño antes de la imagen, complicando aún más la generalización.
Esta heterogeneidad importa porque moldea lo que se puede y no se puede concluir. Las muestras pequeñas limitan el poder estadístico y aumentan el riesgo de falsos positivos. Los enfoques variados de estadificación significan que lo que se considera NREM o REM puede diferir sutilmente de un estudio a otro. Y la fuerte dependencia de adultos sanos deja abierta la pregunta de cómo se comportan estos circuitos en poblaciones clínicas donde el sueño está alterado: insomnio, apnea del sueño, TEPT y trastornos neurodegenerativos.
Una referencia para la próxima generación de neuroimagen del sueño
El valor principal de la revisión es el de una síntesis histórica. Al reunir tres décadas de trabajo bajo un mismo techo e identificar dónde convergen y divergen los hallazgos, Pollatou y sus colegas han creado un marco de referencia sobre el cual los estudios futuros podrán construir. Los hallazgos convergentes, el tálamo y la cingulada en NREM, la activación límbica y la desactivación prefrontal en REM, representan los descubrimientos más robustos del campo, validados a través de múltiples modalidades de imagen y laboratorios independientes.
Los autores también señalan la necesidad de muestras más grandes, protocolos estandarizados y poblaciones más diversas. A medida que la EEG-neuroimagen simultánea se vuelve más accesible gracias a los avances en sistemas EEG compatibles con MRI y dispositivos NIRS portátiles, el campo tiene la oportunidad de pasar de estudios pequeños y de un solo sitio a colaboraciones más grandes y multisitio que puedan brindar el poder estadístico y la generalizabilidad que la neurociencia del sueño requiere.
La declaración de conflictos de interés señala que Nastaren Abad, Afis Ajala y Luca Marinelli son empleados de GE HealthCare, que tiene intereses comerciales en la tecnología de neuroimagen. Todos los demás autores declaran no tener intereses en competencia.
Fuente
Pollatou A, Tays G, Skeiky L, Coon W, Scholl C, Abad N, Metzger E, Marinelli L, Ajala A, Yeh PH, Doty TJ, Shih R, Lee A, Capaldi VF II, Kim S, Werner JK. Mapping Human Sleep-State Brain Function with Simultaneous EEG and Neuroimaging: A systematic review. Neuroimage. 2026 Jul 10:122122. doi: 10.1016/j.neuroimage.2026.122122. PMID: 42431562.
Traducido por Alessandra