Memoria y sueño

La complejidad de las sociedades modernas nos exige el aprendizaje permanente, por lo que la memoria es una necesidad que abarca toda la vida, hasta edades avanzadas. Desafortunadamente, una característica del envejecimiento humano es la disminución progresiva de las capacidades cognitivas, incluido el deterioro de la retención a largo plazo de los recuerdos episódicos. Estos cambios cognitivos ocurren en paralelo con características destacadas del envejecimiento, como la atrofia estructural del lóbulo frontal y la dificultad para mantener el sueño, especialmente el sueño de ondas lentas (SWS). Evidencias recientes sugieren que estos rasgos del envejecimiento podrían estar causalmente relacionados con el deterioro cognitivo asociado con la edad. Los avances en la investigación neurocientífica del sueño y la memoria han sugerido que la optimización de los procesos cerebrales que ocurren durante el sueño lento, activados por diferentes tipos de estimulación cerebral son capaces de mejorar la memoria, por lo que la manipulación por medios físicos, farmacológicos o psicológicos de SWS podría ser un blanco terapéutico para minimizar los efectos del deterioro de la memoria asociado con la edad.

En Perineuro explicamos con más detalle la relación entre la memoria y los ritmos del sueño, como lectura complementaria sobre este tema.

Estimulación auditiva en bucle cerrado (CLAS)

¿Podemos utilizar las señales eléctricas del cerebro para elegir el momento adecuado de un estímulo durante el sueño? Esa es la idea que guía la estimulación auditiva en bucle cerrado, conocida como CLAS por sus siglas en inglés, closed-loop auditory stimulation.

Esta tecnología conecta el registro de la actividad cerebral con la emisión de sonidos sincronizados. Su interés está en explorar cómo interactuar con los ritmos del sueño y comprender mejor su relación con la memoria.

Qué significa «bucle cerrado»

En CLAS, el EEG guía la emisión de sonidos breves. El sistema registra, analiza y estimula; después sigue registrando para decidir cuándo volver a actuar.

Esquema de CLAS: registro EEG, análisis y estímulos sonoros en la rampa ascendente de la oscilación lenta

La sincronización es esencial. En los protocolos que estudian las oscilaciones lentas del sueño no REM, se busca hacer coincidir el estímulo con una fase concreta de la oscilación. El trabajo de Ngo y colaboradores, publicado en 2013, mostró que esta estrategia podía reforzar las oscilaciones lentas y mejorar la retención de asociaciones de palabras en las condiciones del experimento.

Una línea de investigación que sigue abierta

Los estudios posteriores han ayudado a precisar las posibilidades de CLAS. Un trabajo en entorno domiciliario, publicado en línea en 2025 e incluido en un número de 2026, observó un aumento de la amplitud de las oscilaciones lentas, sin detectar mejoras en memoria o vigilancia en su muestra de 34 participantes. Los autores señalaron el tamaño de la muestra como una limitación.

Estos resultados ayudan a formular mejor las siguientes preguntas: qué respuestas fisiológicas se consiguen, cuándo se traducen en cambios de rendimiento y cómo evaluar el sistema fuera del laboratorio. Estas preguntas conectan la investigación neurocientífica con el desarrollo de nuevas herramientas de ingeniería.

MemBoost

MemBoost es nuestro proyecto para aplicar la estimulación auditiva en bucle cerrado al estudio del sueño y la memoria. La propuesta combina el registro de EEG con el análisis en tiempo real y la emisión de sonidos sincronizados con la actividad cerebral, en un sistema portátil y de bajo coste.

El diseño contempla cuatro funciones principales:

  1. Registro domiciliario de la actividad cerebral mediante EEG durante el sueño.
  2. Análisis de la señal EEG en tiempo real.
  3. Almacenamiento en la nube y acceso a herramientas de análisis de datos.
  4. Estimulación auditiva no invasiva y sincronizada durante el sueño.

Una de sus aplicaciones de investigación es estudiar la relación entre la estimulación durante el sueño y la memoria, incluido el contexto del envejecimiento. Evaluar estos efectos requiere relacionar la respuesta cerebral a los estímulos con los resultados de pruebas de memoria.

Esquema del proyecto MemBoost

Desarrollo tecnológico

En Scignals, planteamos MemBoost como nuestra implementación de CLAS: una herramienta que reúna adquisición, procesamiento y estimulación en un mismo sistema y permita estudiar su funcionamiento fuera del laboratorio.

El proyecto de captación y procesamiento de señales biomédicas nocturnas aporta la base técnica de esta propuesta. En él trabajamos en el registro inalámbrico mediante Signalino, la detección de fases del sueño, la generación de estímulos sincronizados y la miniaturización del sistema.

La integración de estos elementos permite plantear protocolos en los que el propio EEG determina cuándo emitir los sonidos. La evaluación experimental de la implementación deberá comprobar tanto la precisión de esa sincronización como sus efectos sobre la actividad cerebral y la memoria.

Ese es el objetivo de MemBoost: desarrollar tecnología capaz de adaptarse a la actividad del cerebro y contribuir al estudio del sueño y la memoria.

Reconocimiento en actúaupm: tercer premio en 2015

La propuesta de MemBoost recibió el tercer premio de actúaupm en 2015, la competición de creación de empresas de la Universidad Politécnica de Madrid. Fue un reconocimiento al planteamiento del proyecto y a su potencial como iniciativa tecnológica.

Participación en una patente de la UPM

Scignals participó, a través de su equipo, en la invención recogida en la patente «Método y sistema electrónico para la asistencia cognitiva integral», cuya titularidad corresponde a la Universidad Politécnica de Madrid. La invención combina asistencia mediante realidad aumentada con un sistema de modulación del sueño basado en estímulos sincronizados con la actividad cerebral.

Esta participación forma parte de la experiencia investigadora del equipo en tecnologías de asistencia cognitiva, sueño y memoria, ámbitos que también aborda MemBoost. La solicitud se publicó en 2017 como ES2638280A1 y la concesión se publicó en 2018 como ES2638280B2.

Apoyo europeo para el plan de negocio

MemBoost recibió financiación de Horizonte 2020, el programa de investigación e innovación de la Unión Europea, para estudiar su viabilidad y desarrollar el plan de negocio. La ayuda se concedió a Investigación y Lectura de Señales Biomédicas (ILSB) a través de la fase 1 del Instrumento Pyme, con apoyo de asesoramiento especializado.

La propuesta combinaba un dispositivo portátil de registro EEG en tiempo real con software para identificar los estados de vigilia y sueño y emitir estímulos auditivos sincronizados con la actividad cerebral. Este planteamiento conecta directamente con la tecnología CLAS descrita en este artículo.

Esta primera fase se desarrolló entre marzo y agosto de 2019, coordinada por ILSB, y contó con una aportación europea de 50.000 euros, sobre un presupuesto total de 71.429 euros. El apoyo permitió trabajar en cómo trasladar la propuesta tecnológica a un proyecto empresarial.

La financiación y los objetivos de esta fase están recogidos en la ficha de MemBoost en CORDIS, proyecto 854766.

Apoyo del IVACE al desarrollo tecnológico

Tras la ayuda europea para el plan de negocio, el desarrollo tecnológico recibió el apoyo del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE), a través del programa CREATEC-CV, con cofinanciación de fondos FEDER.

Este apoyo se articuló mediante el proyecto «Captación y procesamiento avanzado de señales biomédicas nocturnas para mejora de las capacidades cognitivas», con expediente IMCBTA/2019/30. El trabajo abordó el registro inalámbrico de EEG con Signalino, la detección de fases del sueño, la generación de estímulos sonoros sincronizados y la miniaturización de un sistema portátil.

Los objetivos técnicos del proyecto se cumplieron, aportando una base de adquisición y procesamiento de señales para el desarrollo de MemBoost.

Apoyo de IVACE y de la Unión Europea mediante fondos FEDER

MemBoost en los medios