Siempre se ha creído que el sueño es un proceso necesario para que el cerebro descanse y consolide información, pero esta creencia excluye a otros organismos más simples, que no tienen cerebro, de la idea de que ellos también pueden presentar un estado de sueño.
En el siguiente artículo describiremos cómo se define actualmente el sueño, qué investigaciones sobre el acto de dormir realizadas con organismos más simples se han llevado a cabo y qué resultados se han obtenido.
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¿Todos los animales duermen o tienen la necesidad de dormir?
En diversas investigaciones realizadas con distintos animales de estructuras más simples, sin cerebro o sistema nervioso central, se han observado periodos en los que se produce una disminución de la actividad y del comportamiento, pudiendo vincularse con la fase de sueño. Del mismo modo se ha visto que si a estos seres vivos se les priva de sueño, también presentaban alteraciones en su funcionamiento.
Gracias a la evolución de estos estudios actualmente se considera que estos periodos de descanso y sueño se relacionan más con procesos celulares y moleculares, y no simplemente conductuales.
Ahora bien, para saber si todos los animales duermen, antes debemos preguntarnos qué significa dormir.
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¿Cómo se define el sueño?
Incluso en actualidad, la definición del sueño como un periodo de descanso del cerebro cuenta con consenso científico, pero no nos podemos quedar con una explicación tan reduccionista del fenómeno de dormir, ya que de esta forma limitamos los seres vivos que pueden presentar sueño.
El sueño se ha definido como un proceso de descanso y de restablecer la funciones tanto físicas como psicológicas. Se ha visto que el sueño es esencial para el descanso, así como para procesos de aprendizaje. El cerebro se sirve del sueño para poder consolidar recuerdos y eliminar desechos tóxicos. Del mismo modo, también se puede relacionar con la plasticidad cerebral, generando y fortaleciéndo unas conexiones entre neuronas y eliminando otras.
Es un periodo en el que se produce una pérdida de conciencia temporal, observándose un tipo de actividad cerebral característico mientras dormimos; también aparecen movimientos de los ojos y cambio en el tono muscular. Estos cambios se han podido estudiar mediante pruebas fisiológicas como la polisomnografía, que permite registrar la actividad cerebral, la respiratoria, la de del ritmo cardíaco, la actividad muscular y los niveles de oxígeno.
Se ha comprobado que durante el sueño pasamos por diferentes fases. La fase no REM aparece en primer momento, dando lugar a ondas cerebrales lentas y sincronizadas, pocos movimientos oculares y disminución de la temperatura cerebral. La fase REM es aquella en la que aparecen ondas más similares a las del periodo de vigilia; se observan más movimientos oculares y atonía muscular. Se considera que el sueño no REM es fundamental para el descanso cerebral y el REM se relacionaba más con la consolidación de recuerdos y aprendizaje.
Como avanzamos al principio del apartado, existe consenso acerca de la idea de que la función del sueño es importante para una óptima recuperación y funcionamiento del cerebro, pero no puede ser la única utilidad que presenta el hecho de dormir, ya que de este modo sólo realizarían periodos de sueño los seres vivos con cerebro. Contrariamente a esta creencia reduccionista, se sabe que el sueño también supone un cambio en el comportamiento de los animales sin una estructura nerviosa que pueda ser considerada un cerebro, observándose una disminución de la actividad.
Es lógico pensar que la utilidad del sueño va más allá de complir con las necesidades del encéfalo, ya que en todo ser vivo, por el hecho de vivir, se produce un desgaste que será necesario reparar con periodos de descanso o de menos actividad.
De este modo, se ha visto que seres más pequeños y simples, con menos tipos de células, moléculas menos complejas y comportamientos más simples pueden mostrar periodos de sueño. Por tanto, es necesario investigar y comprobar el cambio en el comportamiento de organismos más simples para poder relacionarlos con estados de sueño.
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Estudios que apoyan la presencia de sueño en diferentes seres vivos
Si tenemos en cuenta diferentes maneras de medir y analizar el sueño, como por ejemplo teniendo en cuenta la actividad fisiológica y del comportamiento, vemos diferentes patrones característicos en distintos animales. Se han visto que animales, como las vacas, que duermen de pie; otros que duermen mientras nadan; y otros que tienen la capacidad de desactivar el estado de vigilia en un hemisferio cerebral manteniendo el otro hemisferio consciente, como sería el caso de los delfines.
También se ha observado que los murciélagos duermen 20 horas o que los pulpos cambien distintas veces de color mientras duermen. Por ello, no podemos guiarnos por una conducta concreta en específico cuando estudiamos el sueño en animales muy diferentes entre sí. Debemos tener en cuenta diferentes comportamientos que nos señalan periodos de sueño o descanso. En este sentido, la mayoría de animales estudiados con técnicas de registro eléctrico han mostrado tener como mínimo dos etapas o fase de sueño.
Así pues, alguos autores han considerado que si se vive es necesario dormir independientemente de la especie animal que sea. De este modo se han realizado estudios con seres invertebrados como las moscas de la fruta y los gusanos, o incluso con organismos más simples como son las esponjas.
Si se observa sueño en estos seres vivos se daría apoyo a dos creencias. La primera afirmará que el sueño también es necesario para el correcto funcionamiento de los músculos, el sistema inmunitario y el intestino, pudiendo estos también influir en el cómo y el cuándo aparece el sueño. De igual modo, eso podría suponer un cambio en el estudio de las funciones del sueño en los distintos procesos, dejándonos de centrar solo en los más complejos y valorando también como afecta en las funciones celulares básicas.
Por esta razón se empezó a investigar con organismos menos evolucionados, con características morfológicas ancestrales; en estos estudios, los investigadores se encontraban con la necesidad de definir cómo medir el sueño o descanso en estos animales más simples. De este modo, valoraron cuándo disminuye el comportamiento de estos seres y qué sucede si se les molesta y no se les deja descansar.
Fue Michael Abrams quien en el año 2017 observó a las Cassiopea, un tipo de medusas características por encontrarse la mayor parte del tiempo boca abajo para que la luz llegue mejor a los mecanismos fotosintéticos y así poder tener energía. Se comprobó cómo estos movimientos para la obtención de la energía disminuye por la noche.
De igual manera, también se llevó a cabo la prueba de molestar a las medusas durante la noche para no dejarlas descansar, observando así que el día siguiente se mostraban menos activas. También se les administró durante el día melatonina, hormona vinculada al periodo de sueño, y pudo verse cómo la actividad de las medusas disminuyó a niveles similares a los de la noche.
También se ha estudiado la Hydra vulgaris, animal minúsculo que, como las medusas, tampoco tiene cerebro. Se vio que, en la oscuridad, este animal se mostraba menos activo. En la misma línea, a las hidras a las que se les privaba de sueño se producían cambios en la actividad de 200 genes, señalando de esta manera la presencia de un cambio molecular. Ya no se definía el sueño en estas especies simples solo de forma conductual y fisiológica, sino más bien de manera celular y molecular.
También se han realizado estudios con placozoos, posiblemente los animales con estructuras más simples del planeta, los cuales se alimentan de microalgas. En estos estudios se ha observado que durante la noche se producía una disminución de la actividad de búsqueda de alimento, lo cual permitiría que estos seres descansasen, y relacionándola así con uno de los primeros pasos para el sueño.
Asimismo se efectuaron investigaciones con esponjas marinas observándose ciclos de reposo que les permite rejuvenecer y reorganizar las células. También se ha visto que hay partes del cuerpo que dejan de bombear agua vinculándose del mismo modo con comportamientos similares al sueño.
Eso sí, las investigaciones tanto con placozoans como con esponjas han presentado complicaciones, ya que estos animales necesitan condiciones muy específicas para vivir y terminan muriendo con rapidez, dificultando de este modo el estudio.
Por lo que se ha visto en las investigaciones, se intuye que tanto los animales con sistema nervioso como aquellos más simples pasan por un periodo de sueño o análogo al sueño; se ha llegado a sugerir que los organismos más complejos no hemos evolucionado la capacidad de dormir, sino que más bien hemos evolucionado la capacidad de estar despiertos.
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Nuevos tratamientos para los trastornos del sueño
Estos nuevos conocimientos y descubrimientos sobre el sueño podrían ayudar a desarrollar nuevas intervenciones para tratar los trastornos del sueño. Se ha observado que todas las células del cuerpo se benefician del sueño, por lo que tiene sentido pensar que todas estas están relacionadas con la aparición del sueño.
Además, en investigaciones con ratones se ha observado la función de una proteína que permitía a los ratones privados de sueño mantenerse despiertos. Del mismo modo, se vio en estos animales que el tracto gastrointestinal, el páncreas y el tejido graso generaban unas moléculas (denominadas neurohormonas) que influyen en el inicio y la duración del sueño.
En conclusión, si conocemos nuevos mecanismos, procesos o órganos del cuerpo que controlan el sueño más allá del cerebro, se podrían probar nuevos tratamientos para disminuir los problemas de sueño, así como detectar otras causas que producen alteraciones en la conducta de dormir y realizar investigaciones para hacer frente a ellas.
Estos nuevos conocimientos también permiten comprender mejor los efectos que produce la privación del sueño, derivando en una afectación del estado de salud del organismo y en su rendimiento.
