¿Se puede dormir sin cerebro?

Nuestro cerebro necesita el reposo diario para pensar con claridad y funcionar adecuadamente. Si permanecemos despiertos demasiado tiempo cualquiera tarea se torna extremadamente complicada, ¿verdad? Pero, ¿en qué momento los animales empezaron a necesitar dormir? ¿Es requisito previo tener cerebro para ello?

La respuesta rápida es: no. Se puede dormir sin cerebro. Esta es la conclusión de un estudio publicado en la revista Science Advances y que expone que unos pequeños invertebrados que no tienen cerebro, denominado Hydra vulgaris, una diminuta criatura parecida a una medusa (de 1-3 cm de largo) pero sí un estado similar al sueño. Y sin contar con sistema nervioso central.

El origen evolutivo del sueño en animales

El estudio mostró que, a diferencia de muchos animales, cuyo reloj biológico gira en torno a un ritmo circadiano de aproximadamente 24 horas, Hydra sigue un ciclo de sueño-vigilia de 4 horas.

"Ahora tenemos pruebas sólidas de que los animales deben haber adquirido la necesidad de dormir antes de adquirir un cerebro", dice Taichi Q. Itoh, profesor asistente de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Kyushu y líder del estudio.

Como el sueño, algo casi universal en el reino animal, generalmente se monitorea a través de ondas cerebrales, pero Hydra no tiene cerebro, los investigadores utilizaron vídeos para rastrear si el animal se encontraba en un estado similar al sueño según la cantidad de movimiento que realizaba. Descubrieron que las hidras tenían ciclos de estados activos y de sueño que duraban aproximadamente cuatro horas cada uno. También midieron la actividad genética con respuesta a interrupciones en el estado de sueño con vibraciones o cambios de temperatura que dieron signos claros de falta de sueño (como, por ejemplo, que necesitaban dormir más horas o mostraban un crecimiento celular reducido).

Finalmente, identificaron que su sueño estaba controlado por 212 genes, incluido un gen que produce 'PRKG1', una proteína clave que regula el sueño en todos los animales, desde moscas y gusanos nematodos hasta ratones y otros mamíferos.

Las medusas, un pariente de las hidras que también carecen de cerebro, también han demostrado un comportamiento similar al del sueño, pero este hallazgo muestra que las hidras no solo duermen, sino que también responden a las mismas moléculas que regulan el sueño en humanos y otros animales avanzados.

"Según nuestros hallazgos e informes anteriores sobre las medusas, podemos decir que la evolución del sueño es independiente de la evolución del cerebro", expuso Itoh.

Los científicos también expusieron las hidras a sustancias químicas involucradas en la regulación del sueño en las personas, incluida la melatonina y el neurotransmisor, o sustancia química del cerebro llamada GABA. Exponerlas a estos dos químicos aumentó la actividad del sueño en las hidras.

Estas reacciones dan a los investigadores más pistas sobre cómo pudo haber evolucionado el sueño en el reino animal, tanto antes como después de que los organismos vivos desarrollaran un cerebro. Lo que no está claro es si la red desorganizada de nervios dentro de Hydra vulgaris está desempeñando un papel clave o no, por lo que se necesitan más experimentos para responder a las muchas preguntas sin respuesta que aún tenemos sobre el cerebro.

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