El sueño perdido del delfín

Si es bueno vivir, todavía es mejor soñar, y lo mejor de todo, despertar – A. Machado

Los perros, gatos y hasta los elefantes tienen sueños….los delfines no pueden…

Llevo dos años dentro de un programa de Master y Doctorado en Neurociencia por la Universidad Autónoma de Madrid. Es necesario aportar investigación propia y no escribir sobre la investigación de otros.  Estuve dando vueltas a que investigar y finalmente me decidí por el sueño por ser uno de los grandes misterios de la neurociencia. Tenía un dilema, me interesaba del sueño la filogenia (de donde viene) y la ontogenia (como se forma)  y por tanto tenía que investigar o con animales o con niños.  No quería investigar con animales de laboratorio y tenía poca esperanza de encontrar colaboración para el estudio de animales fuera de la facultad, de todas manera lo intenté.  Sorprendentemente, el Zoo de Madrid se mostró interesado en la investigación y empezamos conversaciones que han acabado en un acuerdo con la Universidad para que pueda acceder al estudio.

Asi, durante los próximos meses vamos a estudiar el sueño y los ritmos circadianos de los mamíferos marinos, !emocionante!. Gracias a la ayuda del departamento de neurociencia de la UAM y a la colaboración del Zoo de Madrid y Faunia,  vamos a poder realizar observaciones y mediciones in-situ con animales reales, por supuesto, sin ningún tipo de procedimiento que pudiera causarles molestias en su vida normal.

La compresión del sueño de los mamíferos marinos puede ayudar mucho a la ciencia para paliar los problemas y enfermedades del sueño de los humanos (que no son pocos)  y en este sentido la colaboración de estos centros ,  con instituciones científicas va mucho mas a allá del ocio y difusión cultural con el que solemos relacionarlos.

Los mamíferos marinos despiertan curiosidad y admiración entre el publico y como uno de los objetivos de este blog es acercar la neurociencia a todo el público, iré contando poco a poco mi experiencia tanto con los animales como con los profesionales del Zoo y Faunia que me han mostrado su apoyo y disponibilidad de colaboración y, cuya aportación,  será fundamentales para el buen desarrollo del estudio . En este blog intentaremos que nos cuenten anécdotas y curiosidades para que  sea entretenido y dejaremos los datos y mediciones “mas aburridos” para el trabajo y la tesis.

Empecemos ……

¿Por qué dormimos?

Una persona puede suicidarse dejando voluntariamente de comer, pero no puede hacerlo dejando de respirar o dormir. El sueño, no obedece a la voluntad, es tal la necesidad física que acaba venciendo mas tarde o temprano.

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Existe una gran evidencia de que el sueño es un proceso esencial en la vida de los animales. De hecho, se ha demostrado que la privación de sueño por largos periodos puede provocar la muerte, es una forma de tortura muy eficaz. Sabemos que es fundamental para la vida, pero la ciencia no ha encontrado , todavía, la razón básica por la que dormimos. Existen varias teorías y se han evidenciado procesos fisiológicos relacionados con el sueño como la consolidación de memoria, la eliminación de deshechos de procesos metabólicos, regulación del ritmo circadiano, etc. Pero estrictamente y evolutivamente no es necesario perder la consciencia para realizar estas funciones y sin embargo la perdemos durante varias horas quedando expuestos a posibles enemigos. Para una gacela no tiene mucho sentido evolutivo quedarse dormida en la sabana donde viven los leones.

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El sueño o comportamientos similares al sueño se han observado en casi todas las especies animales tanto vertebrados como invertebrados. Pero las fronteras de la filogenia del sueño y sus tipos no se conoce bien. Si bien los procesos fisiológicos básicos son compartidos por todos los mamíferos (por ejemplo, los glóbulos rojos transportan oxigeno o los cerebros consumen glucosa), el caso del sueño es diferente. Los estudios sobre el sueño realizados ofrecen diferentes topografías : un caballo duerme alrededor de 2 horas diarias y un murciélago marrón unas 20 horas. Con los datos en la mano, no tiene mucha lógica. Estos diferentes tipos y duraciones de sueño se dan incluso en especies muy próximas filogenéticamente lo que desconcierta, aun más , las investigaciones encaminadas a desvelar la pregunta ¿por qué dormimos” .

Es verdad, que se han realizando algunos avances, por ejemplo, en mamíferos terrestres se ha comprobado que en los cachorros hay mas tipo de sueño REM y que cuerpos grandes se relacionan con menor cantidad de sueño. La privación de sueño, produce rebote de sueño en el periodo siguiente aunque nunca se recupera totalmente el tiempo “perdido”. Todos hemos estado una noche sin dormir de juerga pero luego no hemos dormido dos días seguidos, simplemente dormimos un poco mas (el rebote de sueño)

Dentro de las diferencias entre especies, en los mamíferos marinos todo cambia de manera radical y nos encontramos ante uno de los grandes interrogantes de la fisiología del sueño.

El sueño de los mamíferos marinos

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Las especies evolucionan para adaptarse al medio ambiente y los mamíferos marinos no son una excepción. En el curso del árbol evolutivo los mamíferos marinos representan una vuelta al mar desde mamíferos terrestres artiodáctilos hace 50 millones de años o en el caso de los sirénidos (como el manatí) desde parientes del elefante.

Esta vuelta al mar supuso un desafío evolutivo sin precedentes que hizo cambiar el paradigma de procesos biológicos fundamentales como el sueño que tenía que adaptarse a un medio donde la necesidad de respirar en la superficie, mantener el cuerpo caliente y la dificultad de esconderse de los depredadores no tenía equivalencia en el medio terrestre.

Así, nos encontramos con una tipología insólita en el sueño de los mamíferos marinos. Mientras los mamíferos terrestres , entre ellos el hombre, cuando duermen tienen un electroencefalograma (EEG) de ondas lentas y sincronizadas en ambos hemisferios cerebrales , como si pusieran el cerebro “al ralentí”,  de ahí la perdida de consciencia; los delfines tienen sueño de ondas lentas y sincronizadas en un hemisferio cerebral mientras en el otro tienen ondas desincronizadas . Es decir, están dormidos en un lado del cerebro y, simultáneamente, despiertos en el otro. Además carecen casi por completo de fase de sueño REM , fase que se creía imprescindible para la correcta homeostasis de las funciones biológicas y consolidación de cierto tipo de memoria . Aun más, las madres delfines y sus crías puedes permanecer despiertas con ambos ojos abiertos durante dos meses sin perdida de funciones bilógicas ni rebote de sueño posterior. Un delfín puede responder a estímulos presentados en 30 segundos alternativamente al ojo izquierdo y derecho durante 15 días , 24 horas al día. Estos hechos comprobados científicamente certifican que nos quedan grandes interrogantes por responder sobre le sueño.

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Para rizar el rizo, otros mamíferos marinos, como leones marinos y focas, representan estadios intermedios pudiendo elegir entre sueño con dos hemisferios cuando están en tierra o sueño uni-hemisférico cuando están en el agua lo que es realmente sorprendente. La neurociencia esta perpleja ante esta capacidad de plasticidad de la actividad cerebral. ¿cómo hacen el cambio de un patrón a otro?, ¿cómo se reparte la neuroquímica ¿ ¿utilizan acetilcolina unihemisféricamente y serotonina bihemisféricamente? .

Y para terminar, se ha comprobado que el sueño REM facilita la consolidación de la memoria y aprendizaje no declarativo o procedimental (por ejemplo montar en bici) y el sueño lento NREM facilita la consolidación del memoria declarativa, por ejemplo recordar cosas que nos han pasado en la vida. Los delfines son claramente unos animales sorprendentes en cuanto a la memoria y aprendizaje no declarativo, es fácil observarlos hacer 20 tipos de ejercicios diferentes con un simple gesto o voz del entrenador. Por tanto deberían tener un sueño REM mayor que los demás mamíferos. Pues bien, los delfines no tiene sueño REM, no es que tengan poco, es que los registros encefalográficos muestra que no tienen, al menos no como el resto de mamíferos desde un ratón hasta un elefante. Nunca pierden el tono muscular ni la regulación de la temperatura, dos características fundamentales del sueño REM en el resto de mamíferos.

En esta situación de evidencias, preguntas, misterios y paradojas nos encontramos los que estudiamos el sueño, donde el de los mamíferos marinos representa el último escalón evolutivo y por tanto su estudio puede ser fundamental para comprender el sueño en humanos.

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Acerca de Mario Fernandez

Antropología y Neurociencia
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Una respuesta a El sueño perdido del delfín

  1. Sonia dijo:

    Me encanta, sigue con tu blog.
    Se entende perfectamente. Es muy curioso.

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