MADRID, 11 (EUROPA PRESS)
Un estudio de la Universidad de Kyushu (Japón) y del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (Corea), que podría ayudar a comprender el origen evolutivo del sueño en los animales, sugiere que las diferentes especies adquirieron la necesidad de dormir antes de tener cerebro.
En concreto, el equipo internacional de investigadores ha demostrado que las diminutas hidras que viven en el agua no solo muestran signos de un estado similar al sueño a pesar de carecer de sistema nervioso central, sino que también responden a las moléculas asociadas al sueño en los animales más evolucionados.
Si bien el comportamiento de sueño también se encontró recientemente en medusas, parientes de las hidras, esta investigación, dirigida por el profesor Taichi Q. Itoh, ha encontrado que varios químicos que provocan somnolencia y sueño incluso en los humanos tienen efectos similares en la especie 'Hydra vulgaris'.
"Basándonos en nuestros hallazgos y en informes anteriores sobre las medusas, podemos decir que la evolución del sueño es independiente de la evolución del cerebro", afirma Itoh, y añade que, aunque todavía quedan muchas preguntas por resolver sobre cómo surgió el sueño en los animales, las hidras suponen una especie fácil de manejar para investigar más a fondo los mecanismos detallados que producen la necesidad de dormir en las especies sin cerebro, por lo que algún día podrían responderse estas preguntas.
Con solo un par de centímetros de largo, las hidras tienen una red nerviosa, pero carecen de la centralización asociada a un cerebro. Así, los científicos explican que, mientras que el sueño es a menudo monitorizado en base a la medición de las ondas cerebrales, esta no era una opción posible para estudiar a los pequeños animales carentes de dicho órgano.
Como alternativa, los investigadores utilizaron un sistema de vídeo para rastrear el movimiento y determinar cuándo las hidras se encontraban en un estado de sueño, caracterizado por la reducción del movimiento, que podía ser interrumpido con un destello de luz.Con ello, los investigadores descubrieron que, en lugar de repetirse cada 24 horas como un ritmo circadiano, las hidras exhiben un ciclo de cuatro horas de estados activos y similares al sueño.
Así las cosas, el hallazgo más importante fue el descubrimiento de muchas similitudes en relación con la regulación del sueño a nivel molecular y genético, independientemente de la posesión de un cerebro. También observaron que exponer las hidras a la melatonina, un auxiliar del sueño de uso común, aumentó moderadamente la cantidad y la frecuencia del sueño, mientras que el neurotransmisor inhibidor GABA, otra sustancia química vinculada a la actividad del sueño en muchos animales, aumentó en gran medida la actividad del sueño. Por otro lado, la dopamina, que causa la excitación en muchos animales, en realidad promovió el sueño en las hidras. "Mientras que algunos mecanismos de sueño parecen haberse conservado, otros pueden haber cambiado de función durante la evolución del cerebro", sugiere Itoh.
Además, al respecto de esto último, los investigadores podrían utilizar las vibraciones y los cambios de temperatura para perturbar el sueño de las hidras e inducir signos de privación del sueño, haciendo que estas "duerman" más tiempo durante el día siguiente e incluso suprimiendo la proliferación celular.
Investigando más de cerca, los científicos también descubrieron que la privación de sueño provocaba cambios en la expresión de 212 genes, incluido uno relacionado con el PRKG, una proteína que participa en la regulación del sueño en una amplia gama de animales, incluidos ratones, moscas de la fruta y nematodos.
En este sentido, la alteración de otros genes de la mosca de la fruta, que parecen compartir un origen evolutivo con los relacionados con el sueño en las hidras, cambió la duración del sueño en estos insectos. Por tanto, una mayor investigación de tales genes puede ayudar a identificar a aquellos relacionados con el sueño, actualmente desconocidos en animales con cerebro.
"En conjunto, estos experimentos proporcionan pruebas contundentes de que los animales adquirieron mecanismos relacionados con el sueño antes del desarrollo evolutivo del sistema nervioso central y que muchos de estos mecanismos se conservaron a medida que los cerebros evolucionaban", concluye Itoh.