La ciencia ha llegado a hipótesis creíbles para explicar una serie de comportamientos de vigilia complejos. Sin embargo, un comportamiento abiertamente más simple, uno que no varía mucho de una situación a otra o de una persona a otra, e involucra una cantidad mínima de actividad física y mental, nos desconcierta, dejándonos con un exceso de hipótesis que parecen explicar algún aspecto de pero ninguno que sea suficiente para explicarlo como un todo.
Ese comportamiento desconcertante es el sueño. Comprende 1/3 de nuestras vidas, pero realmente no sabemos por qué. Parece desempeñar una serie de papeles . Actúa como una influencia restauradora en el cuerpo, reforzando el sistema inmunológico y nuestra sensación general de descanso. También parece ser muy importante durante el desarrollo, ocupando la mayor parte del tiempo de un bebé mientras su cerebro madura rápidamente. Y las indicaciones son que es una parte importante de la consolidación de la memoria.
Pero ninguna de estas supuestas razones para dormir puede explicar por sí sola por qué pudo haber evolucionado. Por ejemplo, parece que las funciones reparadoras del sueño podrían lograrse sin ponernos en un estado en el que no nos demos cuenta de nuestro entorno externo, algo que es muy peligroso desde el punto de vista evolutivo. La necesidad de dormir durante el desarrollo no explica por qué los adultos necesitan seguir haciéndolo y, aunque puede ser menos eficiente, el almacenamiento de memoria aún es posible después de la privación del sueño.
La naturaleza insatisfactoria de cada una de estas hipótesis por sí solas ha hecho que algunos apoyen una explicación del sueño que enfatiza su importancia adaptativa para ayudar a nuestros antepasados a mantenerse a salvo de los depredadores. El sueño nos incapacita en un momento (en la oscuridad) cuando somos más vulnerables, manteniendo a los humanos antiguos fuera del camino de los carnívoros nocturnos. Si bien esto puede ser evolutivamente adaptativo, sin embargo, no explica por qué experimentamos una capacidad consciente mínima para monitorear nuestro entorno durante el sueño (¿por qué no solo un estado de descanso pero consciente?), o por qué los animales que son depredadores y generalmente no cazados a veces duermen mucho (por ejemplo, leones).
Además de carecer de un propósito claro para el sueño, todavía tenemos que entender los mecanismos fisiológicos detrás de él. Esto ha provocado que algunos científicos busquen respuestas en el organismo modelo Drosophila . El estado de sueño de Drosophila tiene mucho en común con el de los mamíferos . Implica regulación homeostática y circadiana, consiste en largos periodos de inmovilidad, se fragmenta más con la edad, etc.
Si bien los científicos aún no han llegado a un consenso sobre la razón del sueño, la investigación de Drosophila ha llevado a varios hallazgos que han ayudado a dilucidar su fisiología. Por ejemplo, ha ayudado a explicar el papel de los neurotransmisores, como la serotonina , que juegan un papel clave en la regulación del sueño. Recientemente, ha llevado a un descubrimiento sorprendente: una forma de revertir los efectos de la fatiga mental debido a la falta de sueño mediante la manipulación de la expresión génica.
Los déficits cognitivos que desarrolla Drosophila como resultado de la privación del sueño son similares a los que presentan los humanos. La extensión del deterioro se correlaciona con la cantidad de tiempo que se pasa despierto. Se ha descubierto que el aprendizaje en Drosophila depende de una estructura conocida como cuerpos de hongos (MB), que se cree que es algo homóloga a nuestro hipocampo , y un receptor de dopamina llamado receptor similar a la dopamina D1 (dDA1).
Científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington investigaron recientemente si los problemas de aprendizaje inducidos por la pérdida de sueño podrían revertirse en Drosophila . Utilizaron una tarea de aprendizaje que aprovecha la predisposición de las moscas a volar hacia una luz. Las moscas se colocaron en un laberinto en T con un túnel iluminado y un túnel oscuro. El túnel iluminado también contenía un trozo de papel de filtro empapado en quinina , que tiene un sabor amargo y repele las moscas. En repetidos intentos, las moscas tuvieron que aprender a resistir su impulso de volar por el túnel iluminado asociándolo con el olor amargo de la quinina.
La privación del sueño condujo a una disminución de la capacidad para realizar el ensayo de aprendizaje. Además, los investigadores descubrieron que aprender la tarea dependía en gran medida de la funcionalidad del dDA1 . Cuando estudiaron moscas mutantes con deficiencia de este receptor, el aprendizaje se redujo significativamente. Por lo tanto, manipularon dDA1 en los MB para sobreexpresarlos y, sorprendentemente, descubrieron que esto causaba que los déficits de aprendizaje después de la privación del sueño volvieran a los niveles iniciales.
Los autores del estudio utilizan estos hallazgos para hacer un par de postulados sobre el sueño y la privación del sueño. En primer lugar, sugieren que, aunque la privación del sueño probablemente afecta a varias vías, puede afectar áreas específicas del cerebro que son esenciales para el funcionamiento (en este caso, las MB). Además, plantean la hipótesis de que una de las funciones del sueño puede ser restaurar los niveles de neurotransmisores esenciales para el funcionamiento adecuado, como la dopamina.
Si bien este hallazgo ya ha dado lugar a especulaciones en sitios de divulgación científica sobre un método farmacológico para anular las deficiencias cognitivas provocadas por la privación del sueño, es importante recordar que este fue un estudio realizado en moscas de la fruta y que se necesita mucho trabajo para encontrar si es potencialmente aplicable a los humanos. De todos modos, aunque el propósito general del sueño sigue siendo un misterio, este estudio agrega una pieza más al rompecabezas para comprender sus mecanismos fisiológicos.
SEUGNET, L., SUZUKI, Y., VINE, L., GOTTSCHALK, L., SHAW, P. (2008). La activación del receptor D1 en los cuerpos de hongos rescata las deficiencias de aprendizaje inducidas por la pérdida de sueño en Drosophila. Biología actual DOI: 10.1016/j.cub.2008.07.028
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