Los lagartos pueden dormirse como las personas.
Los lagartos dormidos parecen compartir patrones distintivos de ondas cerebrales con aves y mamíferos dormidos. Si es cierto, estos nuevos hallazgos sugieren que los patrones de sueño en las personas evolucionaron en un ancestro común de aves, mamíferos y reptiles. Eso significaría que estos patrones ya existían hace unos 300 millones de años. Los investigadores informaron el hallazgo el 29 de abril en Science.
Durante el sueño, los cerebros de los mamíferos y las aves se alternan entre dos estados. Una es el sueño profundo de onda lenta. Durante esta etapa, los registros de la actividad eléctrica del cerebro muestran ráfagas ocasionales de ondas grandes y lentas. El otro estado se llama movimiento ocular rápido, o REM, sueño. Aquí, las ondas cerebrales aparecen pequeñas y rápidas, como las de un cerebro despierto. Los ojos de un animal suelen temblar rápidamente durante esta fase del sueño.
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«La opinión predominante ha sido que el sueño REM y de onda lenta se limitan a los mamíferos y las aves», dice el coautor del estudio Gilles Laurent. Es neurocientífico en el Instituto Max Planck de Investigación Cerebral en Frankfurt, Alemania. Muchos investigadores piensan que las aves y los mamíferos evolucionaron por separado este patrón de sueño similar, dice Laurent. Así que él y sus colegas se sorprendieron al encontrar los patrones familiares en los lagartos dormitados que estudiaron, llamados dragones australianos (Pogona vitticeps).
«Vimos este sueño de dos estados en el lagarto, que definitivamente no esperábamos», dice el coautor del estudio Mark Shein-Idelson. Es otro neurocientífico del Instituto Max Planck de Investigación Cerebral.
Los investigadores implantaron sondas en los dragones para estudiar la actividad eléctrica en sus cerebros. Esto dio lugar a un patrón de dos estados alternos mientras los dragones dormían. Un estado parecía un sueño de onda lenta. El otro parecía sueño REM.
Sin embargo, sus ciclos de sueño eran simples y rápidos. Cada ciclo duró alrededor de 80 segundos, en promedio. De hecho, los lagartos recorrían estos estados cientos de veces cada noche. En contraste, los ciclos de los mamíferos duran mucho más, aproximadamente 30 minutos en los gatos y hasta tres veces más en las personas, dice Laurent.
Los ojos de los dragones parpadearon, también, durante su sueño REM. Esta es una señal convincente de que los lagartos duermen como mamíferos, concluye Shein-Idelson.
Hay escépticos
Sin embargo, algunos científicos no están de acuerdo. Dicen que se necesita más evidencia para demostrar que los dragones realmente experimentan un sueño de dos estados.
» Es posible que los dragones estuvieran inmóviles con los ojos cerrados, pero despiertos», dice John Lesku. Es investigador comparativo del sueño en la Universidad de La Trobe en Melbourne, Australia. No participó en el estudio. La actividad cerebral REM se parece a la de un cerebro despierto, señala.
El neurocientífico Niels Rattenborg del Instituto Max Planck de Ornitología en Seewiesen, Alemania, tampoco formó parte del nuevo estudio. Los movimientos de los ojos y las espasmos de las extremidades en el sueño REM pueden parecerse a despertares breves, señala. Más evidencia podría ayudar a resolver si los dragones realmente están durmiendo, dice. Por ejemplo, cuando un lagarto parece estar en sueño REM, despertarlo debería ser difícil.
Laurent dice que los lagartos dormidos mostraron otra evidencia de sueño. Tenían menos actividad muscular y frecuencias cardíacas más bajas. Los investigadores a menudo podían mover a los animales sin despertarlos. Y el equipo vio cambios graduales en los patrones de ondas cerebrales en el transcurso de una noche. Por ejemplo, los ciclos de sueño se hicieron más largos. Esto sería inesperado si los lagartos estuvieran despertando.
Si los lagartos experimentan un sueño de dos etapas, probablemente provengan de un ancestro común de todos los reptiles, aves y mamíferos, dice Laurent. Ese pequeño ancestro, parecido a un lagarto, habría vivido entre 300 y 320 millones de años atrás, dice. En ese entonces, todos los continentes de la Tierra estaban unidos en una masa de tierra gigante llamada Pangea
Una criatura aún más antigua podría ser el verdadero fundador del sueño de dos estados, dice Laurent. Pero para apoyar esta idea, los investigadores tendrían que encontrar los mismos patrones de sueño en los parientes más distantes de los mamíferos, como peces o anfibios.
Estas pistas evolutivas podrían ser buenas para la neurociencia, dice Lesku. «Al estudiar cómo evolucionaron los ritmos cerebrales, podríamos comprender mejor la función que desempeñan estos ritmos en diferentes tipos de animales, incluidos nosotros mismos.»
Palabras poderosas
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onda cerebral Una señal eléctrica producida a través de la actividad coordinada de miles de millones de neuronas en el cerebro de un animal. Cuando se dibuja, la señal suele tener un aspecto ondulado o puntiagudo.
evolución Un proceso por el cual las especies experimentan cambios a lo largo del tiempo, generalmente a través de la variación genética y la selección natural. Estos cambios generalmente resultan en un nuevo tipo de organismo más adecuado para su entorno que el tipo anterior. El tipo más nuevo no es necesariamente más «avanzado», solo que se adapta mejor a las condiciones en las que se desarrolló.
evolucionar (adj. evolucionar) Para cambiar gradualmente a lo largo de generaciones, o un largo período de tiempo. En los organismos vivos, la evolución generalmente implica cambios aleatorios en los genes que luego se transmitirán a la descendencia de un individuo. Estos pueden conducir a nuevos rasgos, como coloración alterada, nueva susceptibilidad a la enfermedad o protección contra ella, o diferentes características de forma (como piernas, antenas, dedos de los pies u órganos internos). Las cosas que no viven también pueden describirse como evolutivas si cambian con el tiempo. Por ejemplo, la miniaturización de computadoras a veces se describe como estos dispositivos que evolucionan a dispositivos más pequeños y complejos.
masa de tierra Un continente, isla grande u otra masa de tierra continua.
neurociencia Ciencia que se ocupa de la estructura o función del cerebro y otras partes del sistema nervioso. Los investigadores en este campo son conocidos como neurocientíficos.
ornitología El estudio científico de las aves. Los expertos que trabajan en este campo son conocidos como ornitólogos.
Pangea (o Pangea) El supercontinente que existió desde hace unos 300 a 200 millones de años y estaba compuesto por todos los continentes principales que se ven hoy en día, aplastados juntos.
Sueño REM Un período de sueño que toma su nombre para el movimiento rápido de los ojos, o REM, que se produce. Las personas sueñan durante el sueño REM, pero sus cuerpos no pueden moverse. En el sueño no REM, la respiración y la actividad cerebral son lentas, pero las personas aún pueden moverse.
sueño de onda lenta También conocido como sueño profundo o sueño no REM. Esta es la etapa del sueño en gran medida sin sueños en la que una persona o un animal descansan al máximo.