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¿Sueñan las arañas? ¿Y las sepias o los dragones barbudos? Así duermen los animales

Los científicos están descubriendo indicios de que existen múltiples fases de sueño en todo el reino animal. Las fases ‘activas’ del sueño son muy parecidas a la fase REM

Arañas
La araña cazadora (Heteropoda venatoria) es una especie de araña de la familia Sparassidae.NurPhoto (NurPhoto via Getty Images)

Dentro de una caja en el laboratorio, jóvenes arañas saltarinas cuelgan de un hilo durante la noche. De vez en cuando, sus patas se enrollan y sus glándulas hiladoras se contraen —y las retinas de sus ojos, visibles a través de sus exoesqueletos translúcidos, se mueven hacia adelante y hacia atrás—. “Lo que hacen estas arañas se parece asemejarse —mucho— al sueño REM”, dice Daniela Rößler, ecóloga conductual de la Universidad de Konstanz, en Alemania. Durante la fase REM (siglas en inglés de rapid eye movement, que significa movimiento ocular rápido), los ojos de un animal dormido se mueven de forma impredecible, entre otras características.

En los humanos, la fase REM es cuando ocurre la mayoría de los sueños, en particular los más vívidos. Esto lleva a una pregunta intrigante. Si las arañas tienen sueño REM, ¿significaría que sus cerebros del tamaño de una semilla de amapola podrían crear sueños? Rößler y sus colegas reportaron en 2022 sus hallazgos sobre las arañas que mueven su retina. Al observar 34 de estos animales a través de cámaras descubrieron que tenían episodios breves similares a REM cada 17 minutos. El movimiento rápido de los ojos era específico en esos momentos. No ocurría durante la noche cuando las arañas saltarinas se movían ni cuando se estiraban, reajustaban sus hilos de seda o se limpiaban con sus patas.

Aunque las arañas están inmóviles en el período previo a estos episodios tipo REM, los investigadores aún no han demostrado que estos animales estén durmiendo. Pero si resulta que lo están —y que lo que parece REM realmente es REM—, soñar es una clara posibilidad, dice Rößler. Le resulta fácil imaginar que las arañas saltadoras, como animales muy visuales, puedan beneficiarse de los sueños como una forma de procesar la información que recibieron durante el día.

Rößler no es la única científica que se plantea estas preguntas en animales muy alejados de nosotros. En la actualidad, investigadores están encontrando indicios de sueño REM en una variedad de animales cada vez más amplia: en arañas, lagartos, sepias y peces cebra. La creciente cifra ha llevado a que algunos se pregunten si soñar, un estado que alguna vez se pensó que estaba limitado a los humanos, es algo mucho más extendido de lo que se pensaba.

El sueño REM generalmente se caracteriza por un conjunto de características, además de los movimientos oculares rápidos: parálisis temporal de los músculos esqueléticos, contracciones periódicas del cuerpo, y aumento en la actividad cerebral, la respiración y la frecuencia cardíaca. Observado por primera vez en 1953 en bebés mientras dormían, el REM pronto fue identificado en otros mamíferos como gatos, ratones, caballos, ovejas, zarigüeyas y armadillos.

Los acontecimientos en el cerebro durante la fase REM se conocen bien, al menos en los seres humanos. Durante los períodos no REM, también conocidos como sueño tranquilo, la actividad cerebral se sincroniza. Las neuronas se activan simultáneamente y luego se inactivan, especialmente en la corteza cerebral, generando oleadas de actividad conocidas como ondas lentas. Durante la fase REM, por el contrario, el cerebro muestra ráfagas de actividad eléctrica que evoca a la vigilia.

Incluso entre los mamíferos, el sueño REM no es igual. Los mamíferos marsupiales llamados equidnas muestran características de sueño REM y no REM al mismo tiempo. Los estudios realizados en ballenas y delfines sugieren que es posible que no experimenten ninguna fase REM. Las aves tienen sueño REM, que se acompaña de espasmos en el pico y las alas y una pérdida de tono en los músculos que sostienen la cabeza. Aun así, los investigadores están empezando a encontrar estados de sueño similares en muchas ramas del árbol de la vida animal.

Los científicos están descubriendo diferentes fases del sueño en más y más criaturas de todo el reino animal.
Los científicos están descubriendo diferentes fases del sueño en más y más criaturas de todo el reino animal.ADAPTADO DE N.C. RATTENBORD AND G. UNGUREAN / TRENDS IN ECOLOGY & EVOLUTION 2023/ KNOWABLE

En 2012, por ejemplo, los científicos hallaron un estado similar al sueño en las sepias, así como un curioso comportamiento similar al REM durante ese estado de sueño putativo: periódicamente, los animales movían los ojos rápidamente, contraían sus extremidades y alteraban la coloración de sus cuerpos. Durante una beca en el Laboratorio de Biología Marina en Woods Hole, en Massachusets, la bióloga conductual Teresa Iglesias investigó el fenómeno más a fondo y recopiló terabytes de vídeo de media docena de sepias.

Los seis ejemplares mostraron episodios de actividad similar a REM que se repetían aproximadamente cada 30 minutos: se trataba de ráfagas de movimientos de las extremidades y los ojos, al mismo tiempo que su piel montaba un espectáculo de cambios de color y de patrones que se repetía varias veces. Las criaturas emitieron señales de camuflaje y otras destinadas a llamar la atención, que son comunes durante los comportamientos de vigilia. Dado que el cerebro de este cefalópodo controla directamente el patrón de la piel, “eso sugiere que la actividad cerebral se está volviendo un poco salvaje”, dice Iglesias, que ahora trabaja en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa, en Japón.

Desde entonces, los investigadores han observado un estado similar en los pulpos. Si los pulpos y las sepias sueñan, “simplemente derriba las paredes de lo que pensamos acerca de que la humanidad es especial”, dice Iglesias.

Los investigadores también han detectado una etapa similar a REM en dragones barbudos al registrar señales a través de electrodos colocados en los cerebros de estos animales. Y han identificado al menos dos estados de sueño en el pez cebra basándose en marcadores cerebrales de los peces. En uno de los estados, la actividad neuronal se sincronizó como lo hace en una etapa no REM de los mamíferos. En otro estado, los peces mostraron una actividad neuronal que recuerda a un estado de vigilia, como ocurre en REM. (Los peces no tienen movimientos oculares rápidos).

Al observar múltiples etapas del sueño en un pariente evolutivamente tan distante de nosotros, los autores sugieren que hace cientos de millones de años surgieron diferentes tipos de sueño. Ahora se sabe que las moscas también pueden revolotear entre dos o más estados de sueño. Los nematodos parecen tener un solo estado.

Los investigadores consideran la posibilidad de que los animales no humanos sueñen durante la fase REM porque actúan en este estado con comportamientos similares a los de la vigilia —como los patrones cambiantes en la piel de los cefalópodos o las contracciones de las glándulas hiladoras de las arañas—. En las palomas, la científica del sueño Gianina Ungurean, del Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica de Munich y de la Universidad de Medicina de Götingen, ha observado, junto con sus colegas, que las pupilas de estas aves se contraen durante la fase REM del mismo modo que lo hacen durante el comportamiento de cortejo. Esto remite a la pregunta de si las palomas están soñando o, de alguna manera reexperimentando, lo que sucedió durante sus instancias de cortejo en la vigilia, señala la experta.

El sueño REM también se ha relacionado con la repetición de experiencias en algunos animales. Por ejemplo, cuando los investigadores analizaron la actividad eléctrica cerebral de ratones dormidos que anteriormente habían recorrido un laberinto, vieron la activación de neuronas que intervienen en la navegación y están relacionadas con la dirección de la cabeza, a pesar de que las cabezas de los ratones no se movían. También vieron actividad en las neuronas asociadas con el movimiento ocular. La combinación sugiere que los ratones pueden haber tenido una experiencia de ensueño en la que exploraban el entorno, dice Ungurean.

Con todas estas señales, es justo postular que los animales podrían estar soñando, dice Ungurean. “Sin embargo, si consideramos esas razones una por una, ninguna de ellas es suficiente”. La actividad cerebral asociada con la repetición, como la de los ratones que corren por los laberintos, no ocurre solo durante la fase REM o el sueño, dice Ungurean. También puede presentarse durante la planificación o el soñar despierto. Y el vínculo entre REM y los sueños no es absoluto: los humanos también sueñan en estados no REM, y cuando se usan fármacos para suprimir el sueño REM, las personas que participaron en un estudio aún pueden tener sueños largos y extraños.

En última instancia, la gente sabe que está soñando porque puede contarlo, dice Ungurean. “Pero los animales no pueden, y este es el mayor problema que tenemos a la hora de establecerlo de forma puramente científica y sólida”.

Todavía se debate sobre para qué sirve REM. “Nadie sabe realmente cuál es la función del sueño REM o no REM”, dice Paul Shaw, neurocientífico de la Universidad de Washington en San Luis. Una de las ideas más aceptadas es que el REM ayuda al cerebro a formar y reorganizar recuerdos; otras teorías son que REM colabora en el desarrollo del cerebro, ayuda a desarrollar los sistemas de movimiento del cuerpo, mantiene los circuitos necesarios para las actividades de vigilia para que no se degraden durante el sueño o aumenta la temperatura del cerebro.

Pero si resulta que REM está presente en especies remotas dentro del reino animal, eso sugiere que su papel, cualquiera que sea, podría ser muy importante, dice Iglesias.

No todos los científicos creen que los investigadores estén identificando la fase REM. Es posible que simplemente estén confirmando nociones preconcebidas de que todos los animales tienen dos estados de sueño e interpretando uno de ellos como REM, dice Jerome Siegel, neurocientífico que estudia el sueño en UCLA. Algunos de estos animales —como las arañas— tal vez ni siquiera estén dormidos, opina. “Los animales pueden hacer cosas que parecen iguales, pero la fisiología no es necesariamente la misma”, dice.

Los científicos siguen buscando pistas. El grupo de Rößler está tratando de desarrollar tinciones que les permitan obtener imágenes del cerebro de las arañas —esto podría revelar activación en áreas que son funcionalmente análogas a las que usamos cuando soñamos—. Iglesias y otros colegas implantaron electrodos en el cerebro de los cefalópodos y capturaron su actividad eléctrica durante dos estados de sueño —uno que muestra una actividad similar a la de vigilia y otro que es un estado de tranquilidad, con marcadores neuronales similares a los observados en los mamíferos. Y Ungurean entrenó palomas para que durmieran en una máquina de resonancia magnética y descubrió que muchas de las áreas del cerebro que se iluminan durante el sueño REM humano también se activan en las aves.

Si las sepias, las arañas y una amplia variedad de otros animales también sueñan, surgen preguntas interesantes sobre lo que experimentan, dice David M. PeñaGuzmán, filósofo de la Universidad Estatal de San Francisco y autor del libro When Animals Dream: The Hidden World of Animal Consciousness. Dado que los sueños se desarrollan desde la perspectiva del espectador, los animales que sueñan deberían tener la capacidad de ver el mundo desde su punto de vista, dice.

Soñar también daría a entender que tienen capacidades imaginativas, añade. “Pensamos que los humanos son los únicos que pueden lograr esa ruptura con el mundo”, dice. “Quizás tengamos que considerar un poco más de lo que son capaces otros animales”.

Artículo traducido por Daniela Hirschfeld.

Este artículo apareció originalmente en Knowable en español, una publicación sin ánimo de lucro dedicada a poner el conocimiento científico al alcance de todos.

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