Hace mucho tiempo sabemos que los humanos atravesamos distintas fases del sueño. Por ejemplo, durante algunas etapas el cerebro entra en una actividad más profunda y el cuerpo permanece casi inmóvil, mientras que en otras aparecen movimientos rápidos de los ojos y una intensa actividad cerebral. Sin embargo, durante años los científicos pensaron que en muchos animales no mamíferos el sueño era mucho más simple y consistía básicamente en períodos de inmovilidad y menor respuesta a estímulos. Ahora, un nuevo estudio realizado en peces cebra y publicado en la prestigiosa revista Nature sugiere que esa idea podría estar incompleta.
Investigadores del Instituto Max Planck de Cibernética Biológica en Tubinga, Alemania, han descubierto por primera vez una compleja arquitectura del sueño en esos peces. Para llegar a esta conclusión, el equipo desarrolló un sistema de monitoreo de alta resolución capaz de registrar simultáneamente la locomoción y los movimientos de los ojos de hasta 20 peces durante varios días continuos. Gracias a este seguimiento detallado, identificaron cuatro subestados de sueño distintos: tres con movimientos oculares diferenciados, llamados QEM-1, QEM-2 y QEM-3, y uno completamente carente de movimientos oculares, denominado QNEM.
Cada uno de esos estados aparecía en momentos diferentes del día. El QNEM predominaba durante la noche profunda; el QEM-2 aumentaba hacia el amanecer; y el QEM-1 surgía casi exclusivamente durante el día, algo que sorprendió a los investigadores porque presentaba múltiples características propias del sueño pese a ocurrir en horas diurnas.
Los científicos comprobaron que QEM-1 (el estado de sueño que detectaron durante el día) no era simplemente un momento de descanso pasivo. Durante este estado, los peces reaccionaban menos a estímulos visuales y mecánicos, tenían un umbral de excitación más alto y mostraban una disminución generalizada de la actividad neuronal. Además, cuando eran privados de este estado mediante estímulos visuales constantes, posteriormente intentaban compensarlo con episodios más largos y estables, una señal típica de regulación homeostática del sueño.
Algo parecido ocurre en las personas. Las siestas durante el día suelen reducir el nivel de alerta y ayudar a la recuperación física y mental. Incluso las siestas cortas pueden incluir cambios específicos en la actividad cerebral y una menor sensibilidad al entorno, señales típicas de que el cerebro realmente entró en un estado de sueño y no simplemente en reposo. Por eso, los científicos creen que QEM-1 podría funcionar como una especie de descanso diurno especializado dentro del sueño del pez cebra. Sin embargo, no puede equipararse directamente con una siesta humana ni con la fase REM. Más bien, lo que sugieren sus resultados es que la capacidad de dividir el sueño en distintos subestados podría ser una característica mucho más antigua y extendida en la evolución animal de lo que se pensaba hasta ahora.
Incluso bajo condiciones de oscuridad constante o iluminación continua, los subestados del sueño en el pez cebra seguían apareciendo con cierta organización temporal. Esto indica que están regulados tanto por el reloj biológico interno como por la presencia o ausencia de luz. En el estudio se lee que esta arquitectura del sueño no apareció solamente en una cepa. Los investigadores encontraron patrones similares en otras especies cercanas del género Danio, lo que sugiere que este tipo de organización del sueño podría haberse conservado evolutivamente.
“Tenemos mucha curiosidad por saber qué papel desempeñan las diferentes etapas del sueño”, dijo, citada en una nota de prensa, Jennifer M. Li, quien junto con Drew Robson codirige el laboratorio del que se originó el estudio. “El sueño es importante para muchos procesos, desde la reactivación de recuerdos hasta la eliminación de desechos, pero aún no entendemos completamente por qué y cómo se organiza esto en el tiempo. El pez cebra, con sus cerebros transparentes, nos brinda una poderosa herramienta para averiguarlo”. Los investigadores ahora están analizando más de cerca la actividad neuronal durante el sueño nocturno para comprender mejor los mecanismos y funciones de las diferentes etapas del sueño.
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