El sueño de ondas lentas y el sueño de movimientos oculares rápidos (REM, por sus siglas en inglés) son los dos principales componentes del sueño electrofisiológico que se sabe están presente en los mamíferos y las aves.
Pero los resultados de un reciente estudio realizado por investigadores del Instituto Max Planck para la Investigación del Cerebro pueden revelar importantes pistas sobre los orígenes del sueño, al encontrar evidencia de alternancia del sueño de ondas lentas y el sueño REM en un reptil: el dragón barbudo australiano (Pogona vitticeps).
Nuevos entendimientos
Al rastrear las señales neurales relacionadas con el sueño hasta una región específica del cerebro del lagarto, y vincular esa región con una parte misteriosa del cerebro de un mamífero, los investigadores sugieren que el sueño complejo se desarrolló incluso antes de la evolución de los vertebrados, hace unos 320 millones de años.
El hallazgo podría aportar nuevos entendimientos sobre los mecanismos que subyacen al sueño y abrir nuevas vías de investigación orientadas a ayudar a los humanos a tener un mejor descanso nocturno.
Durante el sueño REM la actividad eléctrica se mueve a través del cerebro y, en los humanos, se produce el sueño. Entre los episodios de REM se encuentra el sueño de ondas lentas, cuando la actividad cerebral disminuye y la actividad eléctrica se sincroniza. Este estado cerebral menos intenso puede ayudar a formar y almacenar recuerdos.
En un estudio previo realizado en el año 2016, los investigadores mostraron que ambos tipos de sueño no son exclusivos de los mamíferos y las aves, al demostrar que cada 40 segundos el dragón barbudo australiano alterna entre los dos estados de sueño.
Hasta ahora se desconoce qué parte del cerebro impulsa estos patrones de ondas lentas en mamíferos, aves o reptiles. Así que el equipo usó electrodos para rastrear la actividad eléctrica asociada con los patrones de ondas lentas en rebanadas de cerebros de dragones barbudos (tal actividad eléctrica suele persistir después de la muerte).
Este seguimiento ubicó al equipo en una pequeña parte de la cresta ventricular dorsal, una región localizada hacia el frente del cerebro del lagarto con una función hasta ahora desconocida.
Región neural involucrada con el sueño
El conjunto de genes activos en la región del cerebro de los reptiles que generaba el patrón de ondas lentas se asemejaba mucho al del claustro del ratón, una lámina irregular de células nerviosas en la profundidad del cerebro con conexiones en todo el cerebro anterior. Este parecido indicaba que los reptiles también tenían un claustro.
Por mucho tiempo la función del claustro ha sido un misterio. Algunos investigadores lo han sugerido como la fuente de la conciencia, muy pocos han considerado que sea importante para el sueño y nunca antes se había pensado que existía en los reptiles.
Entusiasmados con la posibilidad de conectar la región neural con el sueño, los investigadores rastrearon las conexiones de este supuesto claustro con el resto del cerebro del lagarto.
Al igual que el claustro de los mamíferos, éste se conecta a muchas partes del cerebro, incluyendo las áreas involucradas con el sueño. Cuando el equipo inhabilitó el claustro, el dragón aún dormía, pero no se observaba el patrón de ondas lentas, un indicativo de que el claustro es dónde se originan el sueño de ondas lentas.
Tal observación, explican los autores, significa que el papel del claustro en el sueño de los mamíferos debería ser investigado, especialmente en los humanos. Dado que el claustro es importante para el sueño en los reptiles, también podría ser importante para el sueño en los humanos, incluyendo sus trastornos.
Los resultados del estudio ponen de manifiesto el valor de estudiar el sueño en diferentes especies, a la vez que muestra cómo los reptiles son una ventana importante en la evolución del cerebro de los vertebrados.
Referencia: A claustrum in reptiles and its role in slow-wave sleep. Nature, 2020. https://doi.org/10.1038/s41586-020-1993-6