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Se puede dormir sin tener un cerebro

Una investigación desarrollada con pequeños invertebrados que no tienen cerebro ha descubierto que adquieren un estado similar al sueño sin necesidad de sistema nervioso. Evolutivamente el sueño es anterior al cerebro.

De acuerdo a un estudio realizado por científicos de la Universidad de Kyushu, en Japón, un pequeño invertebrado denominado Hydra presenta características similares al sueño a pesar de no disponer de un sistema nervioso central. Esto confirmaría que la evolución del sueño antecede al desarrollo del cerebro.

En un comunicado, los responsables de la investigación concluyeron que a partir de lo observado en Hydra puede decirse que los animales en general adquirieron mecanismos relacionados con el sueño antes del desarrollo evolutivo del sistema nervioso central. Además, muchos de estos mecanismos se conservaron a medida que evolucionaron los cerebros de cada especie.

Una situación por la que todos hemos pasado en algún momento es la imposibilidad de pensar correctamente frente a la ausencia de sueño. Sin embargo, es un problema que podemos resolver fácilmente con algunas simples pautas, comportamientos y hábitos que pueden apreciarse en el ser humano y en muchas otras especies.

Teniendo en cuenta esto, los científicos se han preguntado cuándo y por qué los animales comenzamos a necesitar del sueño y si la presencia de cerebro es un requisito previo o no. Ahora, la nueva investigación publicada en la revista Science Advances arroja luz sobre este fenómeno, gracias al estudio realizado sobre Hydra vulgaris, un pequeño cnidario con una sencilla anatomía.

Primero el sueño, después el cerebro

El trabajo de los especialistas japoneses podría ayudar a comprender el origen evolutivo del sueño en los animales, ya que ha demostrado que las diminutas hidras presentan signos de un estado similar al sueño, aún careciendo de sistema nervioso central. Según Taichi Q. Itoh, líder de la investigación, “ahora contamos con pruebas sólidas de que los animales deben haber adquirido la necesidad de dormir antes de contar con un cerebro», resaltó.

La investigación sobre Hydra vulgaris se suma a otros descubrimientos en torno al comportamiento del sueño en las medusas, un pariente cercano de las hidras. Los expertos de la Universidad de Kyushu hallaron en estudios previos que ambas especies presentan reacciones a químicos que provocan somnolencia y sueño, sustancias que incluso tienen efectos similares en el ser humano.

En cuanto a las hidras, la exposición a la melatonina, una sustancia que promueve el sueño y es de uso común, generó un aumento moderado en la cantidad y la frecuencia del sueño. Por otro lado, el neurotransmisor inhibidor GABA, otra sustancia química relacionada con el sueño en diferentes especies animales, incrementó de manera considerable la actividad del sueño.

Al mismo tiempo, los científicos hallaron que algunos mecanismos del sueño parecen haberse conservado durante la evolución del cerebro, en tanto que otros han cambiado de función. Por ejemplo, mientras la dopamina genera excitación en algunos animales, en las hidras funciona promoviendo el sueño.

Mecanismos que permanecen

En otro sentido, las especies con cerebro y aquellas que no lo poseen también presentan diferencias en cuanto a los comportamientos ligados al sueño. Mientras en el ser humano el ritmo circadiano y los ciclos que se repiten cada 24 horas son un ordenamiento central, en las hidras se observan ciclos de cuatro horas de estados activos intercalados con otros dedicados a comportamientos similares al sueño.

Otra de las conclusiones del estudio japonés indica que la falta de sueño conduce a cambios en la expresión de 212 genes, incluyendo algunos presentes en una amplia gama de animales, como roedores, moscas de la fruta y nematodos. Además, los investigadores identificaron genes en la mosca de la fruta que parecen compartir un origen evolutivo común con aquellos que se encuentran relacionados con el sueño en las hidras.

Para finalizar, los científicos indicaron que todos estos datos proporcionan en conjunto una fuerte evidencia en torno a que los animales adquirieron mecanismos relacionados con el sueño con anterioridad al desarrollo evolutivo del sistema nervioso central. Incluso, gran parte de estos mecanismos se conservaron a medida que evolucionaron los cerebros de cada especie.

Referencia

A sleep-like state in Hydra unravels conserved sleep mechanisms during the evolutionary development of the central nervous system. Hiroyuki J. Kanaya, Sungeon Park, Ji-hyung Kim, Junko Kusumi, Sofian Krenenou, Etsuko Sawatari, Aya Sato, Jongbin Lee, Hyunwoo Bang, Yoshitaka Kobayakawa, Chunghun Lim, and Taichi Q. Itoh. Science Advances (2020).DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.abb9415

Foto:

Hydra. Wikimedia Commons.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

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