Los investigadores han demostrado la existencia de un ritmo fisiológico infralento durante el sueño de los reptiles. Un descubrimiento que arroja luz sobre la evolución del sueño… y sus misterios.
Los reptiles duermen lentamente. Más precisamente, durante el sueño, muchos parámetros fisiológicos varían simultáneamente a un ritmo infralento. ¿Cómo descubrieron esto el investigador Paul-Antoine Libourel y sus colaboradores?
Empecemos por lo que es bien conocido. Durante el sueño, los humanos alternan entre dos estados de sueño: el sueño REM y el sueño de ondas lentas. El primero se caracteriza por la aparición de ondas lentas en el electroencefalograma, mientras que el segundo toma su nombre de que asocia atonía muscular total, movimientos oculares rápidos y actividad cerebral cercana a la vigilia. Por tanto, cada uno de nosotros realiza varios ciclos, de 60 a 120 minutos, durante los cuales estas dos fases se suceden.
Homeotermia y sueño paradójico
Los humanos no son los únicos que experimentan dos estados de sueño. Comparten esta peculiaridad con todos los mamíferos y aves terrestres. “ La otra cosa que estos seres vivos tienen en común es que son homeotérmicos: mantienen su cuerpo a una temperatura constante. », especifica Anthony Herrel, biólogo del Museo Nacional de Historia Natural y coautor del estudio.
“ ¿Son estos dos componentes resultado del azar o están relacionados? “, preguntó Paul-Antoine Libourel, investigador del Centro de Investigación en Neurociencia de Lyon (CRNL) y luego del Centro de Ecología Funcional y Evolutiva de Montpellier. Esto le impulsó a estudiar el sueño de los reptiles, animales ectotérmicos: su temperatura corporal varía con la del exterior.
Camaleón pantera (Furcifer pardalis) dormido en su rama.
Reptiles durmientes
Por ello, el investigador se interesó por el sueño de los camaleones, lagartijas y otros animales terrestres con escamas. Un paso mucho más fácil de decir que de hacer. Porque, ¿cómo saber si un lagarto que toma el sol, inmóvil sobre su piedra, está durmiendo o si está al acecho?
Además, el cerebro de los reptiles está organizado de forma diferente al de los mamíferos. Mientras que la corteza de los reptiles tiene tres capas, la de los mamíferos tiene seis. “ Se puede suponer que una estructura anatómica diferente resulta en un funcionamiento diferente.explica Paul-Antoine Libourel. Por tanto, esto complica la comparación. »
Grabaciones multimodales
Por ello, desarrolló junto con sus colegas del Instituto de Nanotecnología de Lyon un dispositivo inalámbrico miniaturizado capaz de capturar y registrar cambios fisiológicos, cerebrales y de comportamiento en reptiles, aves y mamíferos. Este dispositivo permitió garantizar un seguimiento multimodal de los cambios en la actividad cerebral, cardíaca, respiratoria, muscular y ocular durante los ciclos de sueño.
“ También utilizamos ultrasonido funcional, una técnica que puede detectar cambios muy sutiles en el volumen sanguíneo. » indica el investigador. Se han estudiado diez especies de vertebrados durante su descanso: geckos, dragones barbudos, camaleones, palomas, ratas y humanos.
El tegu blanco y negro (Salvator merianae) es uno de los lagartos cuyo sueño se estudió en este experimento.
Lentitud en todas las cosas
El equipo destacó así la existencia de una oscilación fisiológica muy lenta (llamada “infralenta”) que parece sincronizar la actividad cerebral, la actividad cardíaca, la respiración y los movimientos oculares. Este ritmo sublento, con una duración de unos 100 segundos, se observó en todos los reptiles dormidos. En otros vertebrados encontramos un ritmo lento (en realidad un poco menos lento, porque su duración baja a 50 segundos) que aparece durante el sueño de ondas lentas, pero no durante el sueño paradójico.
El hecho de que este ritmo sublento sea compartido por especies que divergieron hace 300 millones de años sugiere que probablemente se trate de un mecanismo fisiológico fundamental. “ Este ritmo infralento podría ser la manifestación fisiológica del funcionamiento de una especie de bomba que permite limpiar el cerebro durante el sueño. » dice Paul-Antoine Libourel.
Evacuar los residuos de las neuronas
El mantenimiento del cerebro está garantizado por la circulación del líquido cefalorraquídeo (también llamado “líquido cefalorraquídeo”), que se recoge durante las punciones lumbares. Baña el tejido cerebral y permite la evacuación de los desechos metabólicos de las neuronas al sistema linfático periférico.
Cuando el elefante marino del sur (Mirounga leonina) regresa a tierra después de una larga estancia en el mar, pasa la mayor parte del tiempo durmiendo (aquí, en las islas Kerguelen, en el sur del océano Índico).
Sin embargo, el ritmo sublento orquesta cambios en el volumen sanguíneo. Estos últimos provocan luego la entrada y salida del líquido cefalorraquídeo. Para comprender mejor este fenómeno, Paul-Antoine Libourel se interesa ahora por los elefantes marinos, cuyo sueño puede ser muy diferente según se encuentren en el mar o en tierra…
Ver también
Cómo la luz gobierna nuestro sueño
Los misterios del cerebro (archivo)
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