La pérdida de sueño se ha relacionado con en el deterioro cognitivo asociado a la edad. Además, la restricción del sueño (RS) altera la fisiología de múltiples regiones cerebrales e incrementa la permeabilidad de la barrera hematoencefálica (BHE) además de disminuir la expresión de proteínas relacionadas a la plasticidad sináptica. Entre estas regiones, el hipocampo, tanto de humanos como de roedores, presenta alteraciones que perduran más tiempo que en otras áreas como los ganglios basales y el hipotálamo. En el presente estudio, ratas macho adultas fueron sometidas a 10 días de RS utilizando el método modificado de plataformas múltiples (MPMM) y se evaluaron diferentes marcadores en el hipocampo inmediatamente y después de un periodo de descanso de 4 h posteriores a la RS. Inmediatamente después de la restricción, los animales del grupo RS mostraron un aumento en la inmunorreactividad (IR) a la molécula adaptadora de unión a calcio ionizado 1 (IBA-1) y en el número de células positivas a este marcador, hallazgos consistentes con activación microglial; estos cambios morfológicos persistieron tras un periodo de recuperación de 4 horas. Además, determinamos la expresión de las proteínas relacionadas con plasticidad sináptica sinaptofisina (Sin) y de la proteína cinasa regulada por señales extracelulares (ERK) total y su forma fosforilada (pERK). Observamos que la expresión relativa de Sin se redujo significativamente después de la RS y permaneció disminuida tras el periodo de descanso, mientras que la relación pERK/ERK aumentó significativamente al final del periodo de recuperación. Estas alteraciones moleculares se acompañaron de una disrupción en los potenciales de campo locales (PCL) del hipocampo, caracterizada por un aumento en la actividad alfa y beta, y una disminución en las bandas delta y theta. De manera importante, las ratas sometidas a RS mostraron un deterioro en la memoria a corto plazo en las pruebas de reconocimiento del objeto novedoso (RON) y localización de objeto (LO), luego del periodo de recuperación. En conjunto, estos hallazgos demuestran que la RS subcrónica induce alteraciones persistentes en la microglía y en la sinapsis, así como una señalización anormal de ERK que perdura tras un breve descanso, que podría relacionarse con disfunción de la red hipocampal y deterioro de la memoria.
Sleep loss has been implicated in age-related cognitive decline. Sleep restriction (SR) disrupts the physiology of multiple brain regions, increases blood–brain barrier (BBB) permeability, and reduces the expression of proteins associated with synaptic plasticity. Among these regions, the hippocampus in both humans and rodents displays alterations that persist longer than those observed in the basal ganglia or hypothalamus. In this study, adult male rats were exposed to 10 days of SR using the modified multiple platform method (MPMM). After the protocol, different markers were evaluated in the hippocampus immediately after SR and following a 4-h recovery period. SR animals exhibited increased immunoreactivity (IR) to ionized calcium- binding adapter molecule 1 (IBA-1) and a higher number of IBA-1–positive cells, consistent with microglial activation. These morphological changes persisted after recovery. We further examined the expression of synaptophysin (Syn), extracellular signal–regulated kinase (ERK), and its phosphorylated form (pERK). Syn levels were significantly reduced after SR and remained diminished following recovery, whereas the pERK/ERK ratio increased significantly after rest. Electrophysiological recordings revealed hippocampal local field potential (LFP) disruptions characterized by elevated alfa and beta activity and decreased delta and theta power. Behaviorally, SR rats exhibited short-term memory deficits in the novel object recognition (NORT) and object location (OLT) tasks after recovery. Together, these findings indicate that subchronic SR induces persistent microglial and synaptic alterations, accompanied by aberrant ERK signaling, which may contribute to hippocampal network dysfunction and memory impairment.
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