Muchos se habrán despertado despavoridos con la vibración de su celular, pero pocos pueden decir que los olores tienen un efecto similar. Sin embargo, un nuevo hallazgo replantea esta creen. Al menos en las moscas de la fruta, un especie simple pero muy similar a los humanos, las regiones del cerebro que procesan el olfato, permanecen despiertas incluso durante el sueño.

Al parecer, estar dormido no implica omitir la información sobresaliente en el entorno. Dependiendo de las condiciones, y de los olores, el cerebro puede procesarla y desencadenar una respuesta. El estudio, dirigido por el Imperial College de Londres y publicado en la revista Nature, es el primero en demostrarlo.

Mientras dormimos, nuestro cerebro omite ciertos estímulos

Zorro durmiendo plácidamente sobre un tronco.

En teoría, somos poco capaces de reaccionar a lo que ocurre a nuestro alrededor mientras dormimos. Pocos estímulos, como sonidos, golpes o movimientos bruscos, pueden llegar a despertarnos, y esto debido a que no requieren un procesamiento especial en nuestro cerebro. Podríamos llamarlos información cuantitativa. En cambio, la información cualitativa o sobresaliente, como las palabras de las personas, requieren un esfuerzo adicional.

Hasta ahora, está claro que esta es la dinámica del sueño en los humanos, pero ha sido difícil estudiarlo de cerca debido a su complejidad. En cambio, la ciencia ha usado otros organismos para ello, como las moscas de la fruta; para estas últimas, ya existe todo un “conectoma”, es decir, un mapa de las neuronas y las conexiones del cerebro. Al estudiarlas, los investigadores pueden identificar las partes del cerebro que intervienen en el procesamiento subconsciente de la información cualitativa.

Las moscas pueden despertarse con olores aversivos

Conscientes de ello, los investigadores examinaron la respuesta de las moscas de la fruta a la exposición de docenas de olores mediante una configuración de etoscopio. El modelo consiste en colocar cada una en tubos con cámaras de monitoreo. Si la mosca se despierta en respuesta al olor, el sistema lo detecta.

Así descubrieron que los olores más aversivos eran más capaces de despertar a las moscas de la fruta que los más atractivos. Los investigadores también usaron marcadores fluorescentes para rastrear las neuronas que se activaban durante el proceso; la ruta incluyó la cadena de neuronas desde las antenas, que sirven de nariz, hasta la región del cerebro involucrada con la regulación del sueño.

Partes del cerebro de las moscas de la fruta siguen “despiertas” para procesar olores durante el sueño

Moscas de la fruta.

Para confirmar sus hallazgos, procedieron a activar y desactivar las regiones identificadas para observar la reacción de las moscas de la fruta a los olores durante el sueño. Y, en efecto, desactivarlas afectaba su capacidad de detectarlos.

También querían determinar si la respuesta era fija o plástica, es decir, si cambiaba según las circunstancias. Como muchos habrán notado, al dormir en un lugar desconocido, puede que nos hagamos más sensibles a los estímulos externos que durmiendo en la comodidad de nuestra casa.

Variando una serie de factores que podrían influir en la respuesta del olfato de las moscas de la fruta, como inanición durante el día, la falta de sueño y la embriaguez, llegaron a la respuesta. Las moscas borrachas y privadas de sueño eran menos sensibles a los olores; mientras que las que estaban más hambrientas respondían más a los olores relacionados con alimentos.

El olfato de las moscas de la fruta permanece activo durante el sueño. ¿Y en los humanos?

Si lo analizamos bien, el sueño es necesario, pero nos pone en una situación de vulnerabilidad. Los animales, incluyéndonos, están en la capacidad de responder a posibles amenazas en su entorno despertando y actuando rápidamente. Es por ello que los estallidos y las vibraciones pueden despertarnos de repente, aunque no sepamos a qué se deben.

Y aunque el sueño existe en todos los animales, en cada uno se manifiesta de forma diferente. A pesar de ello, las moscas de la fruta y los humanos tienen mucho en común, por lo que el estudio de su cerebro puede ayudarnos a comprender, en parte, lo que pasa en el nuestro durante el sueño. Este estudio confirmó que, aunque estén dormidas, algunas partes del cerebro permanecen “despiertas” para poder procesar los olores.

Referencia:

Sensory processing during sleep in Drosophila melanogaster. https://www.nature.com/articles/s41586-021-03954-w

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