Nuestro sueño está marcado por ciclos de distinta actividad cerebral. El más conocido de estos es probablemente el movimiento ocular rápido, o sueño REM, que se caracteriza por la pérdida del control muscular que provoca espasmos y parálisis, junto con los movimientos oculares del mismo nombre. El sueño REM está muy extendido en los vertebrados y aparece en muchos mamíferos y aves; períodos similares también se han observado en lagartos.
Sin embargo, descubrir qué podría estar pasando más allá de los vertebrados puede ser un poco desafiante, ya que identificar qué constituye el sueño no siempre es claro, y muchos animales no tienen ojos que se muevan de la misma manera que los de los vertebrados. (Las moscas, por ejemplo, deben mover toda la cabeza para reorientar los ojos). Pero un equipo internacional de investigadores identificó un grupo de arañas saltadoras que pueden reorientar las partes internas de sus ojos durante lo que parece ser el sueño.
Y según este equipo, las arañas experimentan todas las características del sueño REM, con períodos de movimientos oculares rápidos asociados con espasmos musculares.
siesta de araña
Las arañas, y específicamente las arañas saltadoras, pueden tener más funciones mentales de lo que se podría suponer en función de su pequeño tamaño y su sistema nervioso correspondientemente pequeño. Pero la clave de este nuevo estudio fue el descubrimiento de que, aparentemente, a veces solo necesitan una siesta. Hace un año, algunos de los mismos miembros del equipo fueron autores de una publicación que informaba sobre un comportamiento similar al sueño en estas arañas. Por la noche, encontrarían algo de vegetación colgante, le unirían un solo hilo para que pudieran colgar y luego se quedarían allí hasta que volviera la luz por la mañana. Según todas las apariencias, están durmiendo.
Y eso les da a los investigadores la oportunidad de evitar uno de los mayores desafíos en los estudios del sueño entre especies. Los ojos de las arañas saltadoras contienen estructuras llamadas tubos retinales, que se pueden mover para dirigir la visión de la araña a lugares específicos. Estos tubos no son visibles en las arañas adultas debido al pigmento en la cutícula de la araña. Pero las arañas recién nacidas tardan un tiempo en desarrollar ese pigmento, ya que tienen cuerpos translúcidos que permiten rastrear los movimientos de los tubos retinianos.
Entonces, los investigadores decidieron que esta era la oportunidad perfecta para ver si las arañas podrían tener una fase similar a REM en sus descansos nocturnos. «El indicador más destacado del sueño REM es el movimiento de los ojos durante esta fase», escriben. «Los ojos móviles, sin embargo, han evolucionado solo en un número limitado de linajes, una adaptación notablemente ausente en los insectos y la mayoría de los artrópodos terrestres, lo que restringe las comparaciones entre especies». Para estas arañas saltadoras, esa restricción no se aplica.
Entonces, apagaron las luces del laboratorio, dejaron que las arañas entraran en su estado de sueño y luego rastrearon cualquier movimiento usando una cámara infrarroja.
¿Los movimientos oculares rápidos son REM?
Tal como se puede ver en un mamífero, las arañas experimentaron períodos periódicos de movimientos oculares rápidos, aunque involucraban el movimiento de los tubos retinianos. Aunque estos eventos variaron un poco de un caso a otro y entre individuos, generalmente duraron cantidades de tiempo similares y se repitieron con un período similarmente consistente.
Quizás lo más significativo es que los movimientos del tubo retiniano se asociaron con frecuencia con espasmos o enroscamientos de las patas de las arañas. Solo alrededor del 40 por ciento de los períodos de movimiento ocular se asociaron con espasmos en las piernas, pero todos los espasmos en las piernas que ocurrieron durante el período de sueño se asociaron con movimientos oculares.
No está claro que este comportamiento represente REM porque realiza la misma función que el sueño REM en humanos (algo que todavía estamos trabajando para comprender). Pero físicamente, las señas de identidad parecen estar ahí, lo que tiene algunas implicaciones significativas. «Que estos comportamientos similares al sueño REM característicos existan en un linaje muy visual y divergente desafía aún más nuestra comprensión de este estado de sueño», señalan los investigadores. Esto es especialmente cierto dado que otros investigadores han publicado hallazgos de comportamiento similar a REM en animales relacionados de forma lejana como la sepia.
Pero las arañas en cuestión aquí brindan una clara posibilidad de probar qué tan profundos son los paralelos. La gente ha propuesto que los movimientos oculares de REM son producto de la reproducción de recuerdos visuales durante el sueño. En un entorno de laboratorio, es posible exponer a estas arañas a estímulos visuales que las obliguen a realizar patrones específicos de movimientos oculares. Después de lo cual, puede apagar las luces y ver si se repite el mismo patrón durante el sueño.
PNAS2022. DOI: 10.1073/pnas.2204754119 (Acerca de los DOI).