Es el clásico argumento del huevo o la gallina: ¿Qué fue primero en el desarrollo evolutivo de todas las especies animales: el sueño o el cerebro? Cuando se analiza el origen del sueño, la pregunta suele dar lugar a especulaciones sobre la evolución de este acto biológico imperativo. Nuevas investigaciones siguen arrojando luz sobre este fascinante debate.
El sueño es universal
Una cosa que está clara es que el sueño es universal en el reino animal. A los científicos les ha costado encontrar animales que no necesiten dormir. Mientras que algunas especies pasan casi toda su vida en letargo, otros animales pueden arreglárselas con sólo una hora de sueño por ciclo de 24 horas. Sin embargo, la verdad universal es que el sueño y la necesidad de descansar llegan de una forma u otra.
El papel del sueño en la evolución
La investigación ha demostrado que el sueño puede haber evolucionado como un medio para que los animales conserven y restauren sus reservas de energía. Incluso los invertebrados más simples muestran una necesidad de descanso similar a la de los organismos más complejos.
Por ejemplo, las moscas de la fruta muestran ritmos circadianos bien definidos que imitan los patrones de descanso de los humanos. Estas sencillas moscas descansan aproximadamente 10 horas al día. Si no consiguen descansar ese tiempo, lo recuperan en otro momento, lo que indica que el descanso es una función biológica esencial.
La necesidad de las moscas de la fruta de recuperar el sueño es similar a la necesidad humana de recuperar el sueño después de una noche agitada. Los científicos también han descubierto que, al igual que los vertebrados más complejos, los invertebrados también muestran una actividad neuronal similar a la que se produce en el cerebro de los vertebrados cuando duermen.
A la luz de estas similitudes, los científicos han podido deducir que el sueño es un proceso evolutivo que surgió hace más de 500 millones de años. Dado que los animales han evolucionado a lo largo de los siglos, parece como si estas formas de sueño también hubieran evolucionado junto con la evolución natural de las especies.
La investigación confirma el origen del sueño
Aunque los científicos llevan años planteando la hipótesis de que la necesidad de dormir es universal en todos los tipos de animales, ahora hay pruebas que apuntan a la idea de que los animales adquirieron la necesidad de dormir antes incluso de adquirir un cerebro.
En un reciente estudio publicado el pasado otoño en la revista Science Advances, un equipo de investigadores detalla cómo pudieron comprender mejor el origen de la necesidad de dormir en los animales observando a las diminutas hidras. Esta minúscula especie animal que vive en el agua es tan simple que ni siquiera tiene cerebro. Sin embargo, los investigadores pudieron demostrar que este animal sigue mostrando signos de entrar y salir de un estado similar al sueño a pesar de carecer de sistema nervioso central.
Las hidras sólo miden unos centímetros. Aunque su cuerpo alberga una red de nervios, no tienen el sistema nervioso central asociado a un cerebro. En la mayoría de los demás tipos de animales, el sueño suele medirse a través de las ondas cerebrales. Sin embargo, esto no es posible cuando se observan criaturas pequeñas y sin cerebro como las hidras. Debido a esta limitación, los científicos se apoyaron en un sistema de vídeo para seguir los movimientos de las hidras. Esto les ayudó a determinar si el animal estaba en estado de sueño o de vigilia.
Mientras que la mayoría de los animales muestran un ritmo circadiano de 24 horas, los científicos pudieron discernir que las hidras tenían un ciclo de cuatro horas que entraba y salía de los estados de actividad y sueño. Además, los investigadores descubrieron que existían patrones similares de regulación del sueño tanto a nivel molecular como genético, a pesar de que las hidras no tienen cerebro.
Por ejemplo, al exponerlas a la melatonina y al neurotransmisor inhibidor GABA, las hidras experimentaron un aumento moderado de la frecuencia del sueño y de la duración del descanso. Por el contrario, la exposición de las hidras al estimulante excitante dopamina fomentó más ciclos de sueño en las hidras.
Por último, los científicos lograron alterar los ciclos de sueño de las hidras utilizando vibraciones o cambiando la temperatura del agua. Cuando se alteraban los ciclos, las hidras dormían más tiempo para recuperar el descanso perdido.
Esta nueva investigación complementa los conocimientos existentes, que demuestran que las medusas también presentan periodos de descanso en ausencia de un sistema nervioso central y un cerebro formales. La conclusión de esta investigación es que los animales probablemente adquirieron todos los mecanismos relacionados con el sueño antes de que se desarrollara el sistema nervioso central.
Por qué es importante este conocimiento
¿Por qué es tan importante conocer el origen del sueño? A medida que los científicos aprenden más sobre la evolución del sueño, también les ayuda a conocer mejor la función de esta acción biológica fundamental. Este conocimiento ayuda a los investigadores médicos a comprender mejor los trastornos del sueño para poder tratarlos con mayor eficacia.
Dada la prevalencia de los trastornos del sueño en toda la población, cuanto más se sepa sobre esta función vital del cuerpo, mejor podrán los científicos proporcionar tratamientos a quienes los necesiten.
