¿Dormir sin cerebro? Lo que la medusa invertida nos enseña sobre el "verdadero propósito del sueño"

¿Dormir sin cerebro? Lo que la medusa invertida nos enseña sobre el "verdadero propósito del sueño"

El sueño es un misterio. Nos volvemos indefensos, dejamos de buscar alimento y reproducirnos, y nos volvemos más vulnerables a los depredadores. Sin embargo, el sueño sigue presente en una amplia gama de animales. ¿Por qué no podemos deshacernos de este "comportamiento peligroso"? Una criatura inesperada ha ofrecido una pista sobre esta pregunta.


El protagonista es la "medusa invertida". Es una medusa que se caracteriza por flotar en el fondo del agua con su sombrilla hacia abajo mientras palpita. En el estudio, se observó que esta medusa reduce el ritmo de sus pulsaciones y se vuelve menos reactiva por la noche, entrando en un estado "parecido al sueño". Además, también toma breves descansos durante el día (una especie de siesta) y muestra un comportamiento de "recuperación" del tiempo de descanso perdido por la noche.


Lo importante aquí es que las medusas no tienen un "cerebro" como el nuestro. Su sistema nervioso es más parecido a una "red de nervios" que se extiende por su cuerpo. En otras palabras, responden al entorno sin un comando central. Aun así, parece que "descansan cuando deben". ¿Es el sueño un subproducto de las funciones avanzadas del cerebro (como los sueños o la consolidación de la memoria), o es una estrategia de supervivencia más fundamental? La discusión se mueve hacia un nivel más profundo.


¿Qué es lo que define el "sueño"?

No es simplemente "cerrar los ojos y quedarse quieto". Generalmente, se determina si un animal está durmiendo mediante varios criterios. Uno de los más representativos es la "disminución de la reactividad". Es decir, la respuesta a los estímulos externos se vuelve más lenta o menos probable.


El equipo de investigación filmó el comportamiento bajo luz infrarroja y midió la velocidad de reacción al exponerlos a luz blanca o estímulos alimenticios. Como resultado, se descubrió que cuando la medusa invertida mantiene un ritmo lento de pulsaciones durante un tiempo determinado, su reacción se vuelve más lenta. En una especie de anémona de mar (Starlet Sea Anemone), también se observó una tendencia a reaccionar más lentamente cuando permanecía casi inmóvil durante un tiempo determinado. En otras palabras, la "lentitud del sueño" también se establece en los cnidarios.


Además, el sueño tiene "homeostasis". Después de la falta de sueño, aumenta la somnolencia y se duerme más para compensar, un fenómeno conocido como "sueño de recuperación" o "sueño de rebote". En el estudio, se observó que cuando se interrumpía intencionadamente el descanso con corrientes de agua, aumentaba el tiempo de sueño posterior. La lógica de "tener sueño al día siguiente de una noche de insomnio" en humanos también aparece en animales que solo tienen una red de nervios.


¿El núcleo del asunto? El ADN de las células nerviosas se daña mientras estamos despiertos, y se repara cuando dormimos.

El tema central de esta discusión es la hipótesis de que "el sueño es el tiempo de mantenimiento del ADN de las células nerviosas".


El punto es este.

  • Mientras estamos despiertos y activos, aumenta el daño al ADN (como rupturas) en las células nerviosas.

  • Después de un estado de descanso o sueño, los indicadores de ese daño disminuyen.

  • Es posible que la somnolencia (presión del sueño) aumente debido al daño al ADN o al estrés celular.


El equipo de investigación visualizó las huellas del daño al ADN de las células nerviosas utilizando métodos de tinción específicos y siguió los cambios según la hora del día y el estado. En la medusa invertida, se observó que el daño aumentaba cuando la actividad continuaba y tendía a disminuir después de un descanso prolongado. Se reportó una dirección similar en las anémonas de mar, lo que sugiere que, independientemente de la especie, "cuanto más tiempo se está despierto, más daño se acumula, y el descanso ayuda a recuperarse".


Además, se realizó un experimento para acercarse a la relación causal, exponiéndolos a radiación ultravioleta (UV-B) que daña fácilmente el ADN. El daño aumentó en poco tiempo, seguido de un aumento en el descanso. Después del descanso, el daño se acercó a los niveles normales, respaldando el modelo cíclico de que "el daño llama al sueño, y el sueño ayuda a la reparación".


¿Cuán antigua es la "origen del sueño"?

Los cnidarios (medusas, anémonas de mar, corales, etc.) están en una posición bastante basal en el árbol filogenético animal. Se cree que se separaron de los animales bilaterales (como insectos y vertebrados, incluidos nosotros) hace unos 600 a 700 millones de años. Si en la etapa de los cnidarios ya existía la función central del sueño, es probable que el sueño no sea una "función conveniente que surgió después del desarrollo del cerebro", sino una "función básica necesaria desde que se formó el sistema nervioso".


Aquí es interesante la discusión sobre el "propósito" del sueño. Se han propuesto múltiples beneficios del sueño, como el ahorro de energía, la consolidación de la memoria y la regulación inmunológica. Los resultados de este estudio no niegan esos beneficios, sino que sugieren que "lo primero que se necesitaba era el mantenimiento de las células nerviosas". Las células nerviosas son básicamente difíciles de proliferar y difíciles de reemplazar si se dañan. Por eso, la idea de que se necesitaba un "tiempo de reparación" regular tiene sentido evolutivo.


¿La melatonina también funciona en animales sin cerebro? Un pequeño desafío a lo convencional

Hay otro elemento que estimula la discusión. Cuando se habla de sueño y relojes biológicos, se menciona la melatonina. Tenemos la imagen de que "cuando oscurece, aumenta la melatonina y nos da sueño". Sin embargo, en el experimento, al agregar melatonina al agua, se observó una tendencia a aumentar el descanso en la medusa invertida y las anémonas de mar durante su "tiempo de actividad natural".


Mientras que existe la idea de que "la acción de la melatonina en el sueño evolucionó en vertebrados con cerebros y relojes circadianos complejos", también surge la posibilidad de que haya funcionado como un "interruptor de descanso" desde etapas más antiguas. No solo la historia del sueño es antigua, sino que el mecanismo químico que regula el sueño podría ser más antiguo de lo que imaginamos.


Reacciones en redes sociales: Sorpresa y comprensión ante "dormir sin cerebro", y algunas bromas

Este tema es fácil de difundir en las redes sociales. La razón es simple: la frase "dormir sin cerebro" es poderosa. Las reacciones se dividen principalmente en tres tipos.


1) Pregunta ingenua: ¿Por qué no se puede reparar mientras se está despierto?

En foros internacionales, la pregunta directa "¿Por qué no se puede reparar mientras se está despierto?" es una de las más destacadas. Basándose en la explicación del estudio, es posible que durante la actividad, la entrada de estímulos, la activación neuronal y el metabolismo continúen, lo que podría ser un ruido significativo para el proceso de reparación. Sin embargo, esto todavía es una hipótesis, y "¿cuáles son las condiciones que facilitan la reparación durante el sueño?" será el próximo tema de investigación.

2) Voces de aceptación: El sueño puede ser más "para los nervios" que "para el cerebro"

La idea de que "el sueño es principalmente para el mantenimiento" resuena bien. Se procesan de manera conjunta los daños y el estrés acumulados durante la vigilia en un estado con entrada sensorial reducida. La sensación humana de "recuperarse al dormir" y la explicación a nivel molecular de "reparación del ADN" parecen estar conectadas.


3) El humor de siempre: Pesadillas de medusas, indirectas a los humanos

Como es típico en las redes sociales, también hay bromas. Desde chistes como "¿Las medusas tienen pesadillas sobre no aprobar sus exámenes?" hasta indirectas como "también hay humanos sin cerebro", estas noticias suelen ir acompañadas de humor. Cuando los temas científicos se difunden, la sorpresa, la comprensión y la risa circulan juntas, lo cual es saludable. Cuanto más ligero sea el punto de entrada del interés, más personas se dirigirán al contenido del artículo (la relación entre el daño al ADN y la presión del sueño).


¿Entonces, se ha resuelto el "misterio del sueño"?

Apresurarse a sacar conclusiones puede llevar a malentendidos. Este estudio no afirma que "el único propósito del sueño es la reparación del ADN". Más bien, es razonable verlo como una función central más antigua que se fortaleció para proteger el ADN. A medida que el sistema nervioso se vuelve más complejo, es completamente posible que otras ventajas, como el aprendizaje, la memoria y el ajuste sináptico, se "superpongan posteriormente".


Aun así, el mensaje que envían organismos como las medusas y las anémonas de mar, que parecen "primitivos", es poderoso.
El sueño puede no haber surgido para la conciencia o los sueños, sino que primero fue necesario para "proteger los nervios frágiles".
Y esa necesidad ha sido un "costo que vale la pena pagar" para la vida durante más de 600 millones de años. Pensar en eso puede hacer que el sueño de esta noche se vea un poco diferente.


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