Escondida en un rincón de un recinto, envuelta en la oscuridad, duerme una pequeña araña.
Pero a medida que avanza la noche, él no se queda quieto.
Sus diminutos miembros se contraen, sus quelíceros tiemblan, sus retinas se agitan hacia adelante y hacia atrás como si siguieran los movimientos de algo que en realidad no está ahí.
Es Portia fimbriata, la araña saltadora con flecos, una de las más inteligentes de las Araneads. Y su comportamiento nocturno, dicen los científicos, es la mejor evidencia hasta ahora de que las arañas pasan por una etapa distinta de sueño similar al REM.
“Lo que nos sorprendió fue cuán estrechamente el sueño de las arañas refleja el sueño de los vertebrados en su estructura y regulación”, dijeron a ScienceAlert las ecologistas conductuales Nadja Geiger y Daniela C. Rößler de la Universidad de Bonn en Alemania.
“Ver paralelos tan fuertes, especialmente en el control homeostático del sueño, en animales con una arquitectura neuronal tan diferente fue realmente emocionante y abre una nueva ventana comparativa sobre cómo opera el sueño en todo el reino animal”.
El sueño es uno de los mayores misterios de la biología.
Sabemos que lo necesitamos y los científicos han logrado descubrir muchísimo sobre lo que sucede durante él, pero lo que no sabemos es por qué evolucionó en primer lugar.
Pasamos un porcentaje significativo de nuestras vidas encerrados en un estado altamente vulnerable con una conciencia drásticamente reducida de nuestro entorno. Cualesquiera que sean los beneficios, deben ser realmente grandes para compensar estas desventajas.
Sabemos cuáles son algunos de esos beneficios. Mejora la memoria y el aprendizaje, facilita la gestión de residuos cerebrales, potencia los procesos de mantenimiento físico y la función inmune y ayuda a la regulación emocional.
¿Pero cuál de ellos, si es que hubo alguno, fue el desencadenante de la evolución del sueño? ¿Estuvieron todos presentes desde el principio o los beneficios del sueño se acumularon con el tiempo? ¿Y por qué está tan estrechamente vinculado al ciclo día-noche?
El sueño REM es especialmente intrigante: una fase periódica durante el sueño en la que el cerebro se activa incluso mientras el cuerpo permanece dormido. ¿Por qué el cuerpo necesita hacer esto, hasta el punto de que una cantidad insuficiente de REM puede generar una deuda que el cuerpo intenta pagar posteriormente?
“Creemos que nuestros hallazgos respaldan la idea de que las distintas etapas del sueño, incluido el sueño REM o activo, pueden tener raíces evolutivas muy profundas”, dijeron Geiger y Rößler.
“El hecho de que ahora se hayan descrito etapas de sueño activo comparables en animales tan distantes evolutivamente como las arañas, los cefalópodos y los vertebrados hace que esa posibilidad sea particularmente sorprendente”.
En 2022, el equipo dirigido por Rößler anunció algo extraordinario. En una especie de arañas saltarinas llamada Evarcha arcuata, habían registrado algo convincentemente similar a un estado de sueño similar a REM.
Mientras estaban inmóviles, las extremidades y los cuerpos de las arañas se contraían y sus retinas rastreaban movimientos fantasmales.
Pero había un problema.
Aunque parecía que las arañas estaban experimentando sueño REM, los investigadores aún no habían establecido que en realidad estuvieran dormidas. Esta es una distinción realmente importante, porque no se puede establecer un estado de sueño similar al REM sin la parte del sueño.
Entra Porcia. Con sus ojos grandes y límpidos, son como los cachorros del reino de las arañas, pero estos pequeños arácnidos cognitivamente golpean mucho más allá de su peso.
Pueden trazar rutas complicadas para cazar incluso después de perder de vista a sus objetivos, y engañar a otras arañas para que se acerquen arrancando sus telas para imitar las vibraciones de los insectos atrapados. Cuando una táctica falla, pueden improvisar y probar diferentes señales hasta encontrar una que funcione.
Esta capacidad de resolver problemas y retener información plantea una pregunta intrigante: ¿les ayuda el sueño tipo REM a lograrlo?
Basándose en la investigación anterior con Evarcha, lo primero que Geiger, Rößler y sus colegas debían hacer era establecer que las arañas realmente estaban durmiendo.
El sueño tiene varias características reveladoras que lo distinguen del simple descanso. Un animal adopta una postura característica, se vuelve menos receptivo a su entorno y puede despertarse mediante una estimulación suficientemente fuerte. Y el sueño también está regulado: cuando a un animal se le priva de él, suele compensarlo más tarde.
Los investigadores se propusieron probar estas características en Portia, utilizando cámaras infrarrojas para monitorear los movimientos de las arañas, experimentos para establecer sus respuestas a las perturbaciones e interrupciones en su descanso nocturno para ver qué sucedía después.
Portia pasó la prueba del sueño con gran éxito. Las arañas eran predominantemente activas durante el día, adoptaban posiciones de descanso características durante la noche y se volvían menos receptivas a las perturbaciones durante el descanso, especialmente durante los episodios similares a REM.
Y su descanso nocturno no fue uniforme. Los períodos de quietud eran interrumpidos regularmente por ataques de espasmos en las extremidades, temblores de las piezas bucales y retinas en movimiento, los mismos comportamientos similares a REM observados en Evarcha.
Pero la evidencia más convincente llegó cuando los investigadores interrumpieron el sueño de las arañas.
Para mantener a las arañas despiertas, los investigadores introdujeron 25 moscas de la fruta vivas en sus recintos por la noche, perturbando su descanso habitual.
Luego, cuando a las arañas se les permitió recuperarse la noche siguiente, sucedió algo sorprendente.
Pasaron casi un 80 por ciento más de tiempo exhibiendo conductas de sueño similares a las de REM que antes de la interrupción. En lugar de experimentar episodios individuales más largos, tuvieron más, como si compensaran lo que se habían perdido.
Este fenómeno se conoce como rebote REM y es una evidencia convincente de que las arañas en realidad necesitan un sueño similar al REM, dijeron los investigadores.
“Hasta donde sabemos, esta es la primera demostración del rebote REM en un invertebrado, lo que hace que el hallazgo sea particularmente emocionante”, dijeron Geiger y Rößler a ScienceAlert.
“Ver que las arañas muestran una clara presión del sueño similar a la REM, esencialmente una necesidad de compensar la pérdida del sueño similar a la REM, sugiere fuertemente que esta etapa cumple una función biológica importante en lugar de ser una característica incidental del descanso”.
Y, observaron, el patrón era notablemente similar al rebote REM en los vertebrados, lo que sugiere que, cualquiera que sea esa necesidad, las arañas pueden compartirla con una amplia gama de otras criaturas.
¿Cuál podría ser esa función? Bueno, los investigadores no probaron eso.
frameborder=”0″ enable=”accelerómetro; reproducción automática; escritura en portapapeles; medios cifrados; giroscopio; imagen en imagen; compartir web” referrerpolicy=”origen-estricto-cuando-origen-cruzado” enablefullscreen>Pero una posibilidad tentadora nos devuelve a la notable inteligencia de Portia. En los vertebrados, el sueño REM se ha relacionado con el aprendizaje y el procesamiento de la memoria. ¿Podría estar sucediendo algo similar en el cerebro de estos pequeños y astutos cazadores?
“Sospechamos que, al igual que el sueño REM en los vertebrados, esta etapa del sueño activo desempeña un papel en el procesamiento de la información, incluido el aprendizaje y la consolidación de la memoria”, dijeron los investigadores.
“Dadas las notables estrategias de caza de Portia, es muy posible que sus experiencias durante el día den forma a lo que sucede durante el sueño REM por la noche, ayudándoles a refinar su toma de decisiones, mejorar su precisión y aprender de encuentros pasados”.
Y eso plantea otra posibilidad aún más intrigante. Si las arañas están procesando sus experiencias durante el sueño REM, ¿podrían también estar soñando?
Bueno, no. Es decir, podrían serlo. ¿Pero cómo lo sabríamos?
Geiger y Rößler señalan que la confirmación de un estado de sueño similar a la fase REM ciertamente los acerca a considerarlo. Pero la pregunta más interesante es si están experimentando algo llamado repetición conductual: movimientos generados internamente que reflejan acciones realizadas mientras están despiertos.
Esas extremidades temblorosas y retinas en movimiento podrían, potencialmente, ser rastros de las arañas que repiten patrones de actividad de sus vidas de vigilia, un proceso que podría ayudar a consolidar los recuerdos.
Investigaciones futuras pueden ayudar a responder esta pregunta al revelar qué partes del cerebro de las arañas se activan durante el sueño REM y si esos patrones se parecen a la actividad mientras están despiertas.
Sin embargo, cualesquiera que sean las respuestas, el descubrimiento plantea preguntas tentadoras sobre cuánto tiempo ha existido el sueño complejo y qué tan extendido podría estar en todo el reino animal.
Geiger y Rößler sospechan que las arañas quizá no sean particularmente inusuales a este respecto. Tal vez, dicen, simplemente no hemos observado lo suficientemente de cerca.
“Una cosa que definitivamente aprendimos al estudiarlos fue que una vez que observamos su comportamiento en detalle, dejan de sentirse extraños y comienzan a sentirse sorprendentemente familiares”, dijeron.
La investigación ha sido publicada en Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
Este artículo fue verificado por Fiona MacDonald y editado por Fiona MacDonald. Si bien nos enorgullecemos de nuestro proceso, somos humanos. Si detecta un error, háganoslo saber.