Plasticidad sináptica y reloj circadiano: ¿Cuándo aprende mejor nuestro cerebro?
La neurociencia contemporánea avanza en desentrañar cómo no solo qué aprendemos, sino cuándo nuestro cerebro está más preparado para aprender. Un estudio reciente conducido por investigadores de la Universidad de Tohoku (Japón) ha revelado que la capacidad del cerebro para responder, adaptarse y formar nuevas conexiones sinápticas fluctúa a lo largo del día según ritmos circadianos endógenos y la acción de moléculas clave como la adenosina.
Plasticidad sináptica: base neural del aprendizaje
La plasticidad sináptica se refiere a la habilidad de las sinapsis —los puntos de conexión entre neuronas— para fortalecerse o debilitarse con el tiempo, en respuesta a la actividad neural. Esta propiedad neurofisiológica es fundamental para la formación de memorias y el aprendizaje. Mecanismos como la potenciación a largo plazo (LTP) y la depresión a largo plazo (LTD) constituyen los pilares celulares y moleculares de la modificación sináptica.
Tradicionalmente se ha entendido que estas variaciones sinápticas responden directamente a la experiencia y la estimulación ambiental, pero la evidencia científica también indica que los ritmos biológicos internos modulan la plasticidad de manera independiente del contexto externo.
Ritmos circadianos y aprendizaje: una relación bidireccional
El sistema circadiano es un reloj biológico interno que organiza multitud de procesos fisiológicos en ciclos de ~24 horas, incluyendo el sueño, la liberación hormonal, el metabolismo y, como ahora se ha demostrado con mayor precisión, la plasticidad sináptica y la capacidad de aprender.
En el estudio japonés, los investigadores observaron en ratas que estímulos idénticos aplicados en momentos distintos del día produjeron respuestas neurales muy diferentes. Específicamente:
- Actividad neuronal reducida al amanecer y aumentada al atardecer.
- La acumulación de adenosina, un neuromodulador asociado con la presión de sueño, fue un factor clave que inhibió la excitabilidad sináptica en horas tempranas.
Estos hallazgos sugieren que la excitatibilidad y el estado de las redes neuronales no son constantes, sino que están modulados por el tiempo del día. Incluso se observó que la ventana óptima para inducir LTP-like variaba según el momento del ciclo, indicando un pico pronosticado de metaplasticidad (la capacidad de la propia plasticidad para adaptarse).
Implicaciones educativas y prácticas
1. Optimización de los horarios de estudio
Los resultados sugieren que ciertas fases del día pueden favorecer la formación de memorias y estructuras de aprendizaje más estables. En humanos, que tendemos a ser diurnos, este potencial parece elevarse en las horas previas al descanso nocturno —lo que podría indicar que el atardecer es un momento particularmente propicio para el aprendizaje profundo.
2. Sincronización con ritmos biológicos
Diseñar estrategias de enseñanza, entrenamiento cognitivo o terapias de rehabilitación que respeten el ritmo circadiano puede maximizar resultados. Esto concuerda con evidencia acumulada que sugiere que los procesos de consolidación de memoria están estrechamente ligados al sueño y a la homeostasis neurona‑sináptica.
3. Rol de la adenosina y la fatiga
La adenosina, que se acumula con la vigilia, modula la excitabilidad neuronal. Su bloqueo experimental revierte la reducción de respuesta neural, lo que implica que la presión de sueño tiene un impacto directo sobre la capacidad de aprendizaje.
El cerebro y el tiempo
Este estudio aporta evidencia convincente de que la plasticidad sináptica no es un proceso uniformemente distribuido a lo largo del día, sino que está permeado por un reloj biológico interno que crea ventanas temporales de mayor capacidad adaptativa. Reconocer estos ritmos de aprendizaje impulsa un enfoque más refinado —y biológicamente informado— para planificar procesos educativos, terapéuticos y de entrenamiento cognitivo.
En síntesis: nuestra capacidad para aprender no solo depende de qué estudiamos o cómo lo hacemos, sino también de cuándo lo hacemos, y ajustar estos tiempos a los ritmos circadianos puede potenciar significativamente los resultados.
Referencias (APA)
- Matsui, K., Donen, Y., et al. (2025). Diurnal modulation of optogenetically evoked neural signals. Neuroscience Research. Estudio reportado en NeuroscienceNews.com. Neuroscience News
- Frank, M. G. (2014). Sleep, clocks and synaptic plasticity. Trends in Neurosciences. Cell
- Frank, M. G. (2016). Circadian regulation of synaptic plasticity. Life (Basel). MDPI
