El sueño

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Por Jesús Saínz

    Hay gente que piensa que todos los animales duermen, que dormir es una actividad poco productiva y que sería mejor utilizar el tiempo dedicado al sueño a la reproducción, a la busca de comida y a defenderse de los depredadores.  Aunque todo lo anterior parece ser muy discutible o incierto.

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Por Jesús Sáinz Maza
Científico

    Empecemos por definir el sueño. El sueño suele definirse como un estado donde la actividad y la capacidad de respuesta ante los estímulos están muy reducidas. Pero esta definición no parece ajustarse a todos los animales. ¿Puede un animal dormir cuando está en movimiento? ¿La actividad cerebral que caracteriza el sueño en los seres humanos es necesaria y suficiente para definir el sueño en otros animales?

   Aparte de los mamíferos, las aves son los únicos animales conocidos que tienen ondas lentas de gran amplitud en la actividad eléctrica de la corteza cerebral, ondas que caracterizan el sueño en los seres humanos. Sin embargo, muchos animales, incluyendo algunos insectos y peces, tienen comportamientos que podrían ser definidos como sueño: descansar con respiración y ritmo cardíaco lentos pero regulares y una falta de sensibilidad a los estímulos ambientales.

   Además de la gran variedad en las características neuronales y fisiológicas del sueño, las diferentes especies varían enormemente en la intensidad, frecuencia y duración del sueño. Algunos animales tienden a tener siestas intermitentes durante todo el día, mientras que otros, incluyendo a los seres humanos, tienden a dormir en intervalos de larga duración. El murciélago marrón (Eptesicus fuscus) es el campeón del sueño, llegando a dormir 20 horas cada día. En contraste, las jirafas y los elefantes duermen menos de cuatro horas al día. ¿Qué puede explicar estas diferencias tan notables en el número de horas de sueño? Una razón parece ser el tipo de alimentos consumidos, que pondría límites a la longitud del sueño. Herbívoros como el elefante y la jirafa tienen que comer y masticar constantemente debido a la baja densidad calórica de sus alimentos. No es de extrañar, que hayan evolucionado hacia dormir pocas horas. Los leones, que consumen alimentos muy calóricos, duermen durante 14 horas o más.

     La respiración también influye en gran medida en la duración del sueño. Los delfines, ballenas y otros mamíferos marinos no pueden dormir por periodos largos debido a que necesitan salir a la superficie cada pocos minutos para respirar. Algunos mamíferos marinos y aves permanecen continuamente en activo durante semanas sin dormir. La mayoría de los mamíferos marinos, a diferencia de sus primos los terrestres, pueden entrar en un estado que podríamos calificar de medio despierto: mientras que un hemisferio del cerebro permanece alerta, el otro hemisferio produce ondas cerebrales lentas semejantes a las observadas en los mamíferos terrestres cuando duermen.

    Los organismos no animales tales como las plantas, hongos y bacterias no tienen un sistema nervioso central, que es cómo el sueño se manifiesta en los animales. Por esta razón, la mayoría de los investigadores están de acuerdo en que las plantas y los organismos no animales no duermen en el sentido tradicional de la palabra, pero, sin embargo, tienen unos ritmos diarios marcados por relojes moleculares similares a los de los animales. Ya en el siglo XVIII, el astrónomo francés Jean-Jacques Dortous de Mairan observó que las plantas de la mimosa abren sus hojas cada día y las cierran cada noche, incluso cuando se mantienen en la oscuridad total. Ese fue el primer indicio de que las plantas (y otros organismos) tienen relojes internos para marcar el tiempo y anticiparse a los cambios ambientales, en lugar de simplemente reaccionar a la luz.

    Pero, ¿es necesario el sueño? Una razón que justificaría su necesidad es la conservación de energía. Cuando estamos despiertos y en reposo, un cerebro humano utiliza el 20% de la energía consumida por el cuerpo, a pesar de que es sólo aproximadamente el 2% del peso corporal. Al dormir, mediante la reducción de la actividad y la temperatura corporal, cuando las temperaturas diarias son más bajas, se pueden lograr ahorros sustanciales de energía. Aunque esta razón no parece suficiente para justificar su existencia.

    El estudio del sueño en otros animales, puede ayudar a entender la necesidad del sueño en los seres humanos. La ciencia sabe muy poco sobre el sueño de los peces. Lo que se sabe, después de una década de trabajo en el pez cebra (Danio rerio), es que el sueño de los peces, en los aspectos genéticos y neuronales, es notablemente similar al de los mamíferos, pájaros, y otros animales. Por ejemplo, se sabe que la melatonina es necesaria para el control circadiano del sueño en el pez cebra, así como lo es en los seres humanos y otros mamíferos. La investigación en el pez cebra ha aportado información muy relevante para entender la necesidad de dormir. Se ha demostrado que el sueño del pez cebra sirve para eliminar conexiones sinápticas de poca importancia creadas durante las horas de vigilia, un proceso que probablemente se utiliza para reforzar la cognición en otros aspectos de más relevancia. Es decir, el sueño serviría para limpiar las conexiones neuronales poco necesarias para reforzar el sistema en las conexiones de mayor relevancia. Si bien es cierto que no sabemos cuáles son todas las funciones del sueño, parece ser que la conservación de energía es un factor importante pero la hipótesis más fascinante sería que el sueño serviría para reforzar la funcionalidad de nuestro sistema nervioso.