Los peces cebra también tienen una fase de sueño similar al REM, según un estudio científico

Una investigación en neurociencia reveló que los peces cebra presentan patrones de sueño complejos, similares a los observados en los mamíferos, incluidos los humanos. El hallazgo desafía la idea tradicional de que esta organización del descanso es exclusiva de animales con cerebros altamente desarrollados.

Según publicó National Geographic, el descubrimiento amplía el conocimiento sobre la evolución y la función del sueño en el reino animal, y sugiere que este mecanismo podría haber surgido mucho antes de lo que se creía.

La investigación fue liderada por Jennifer Li y Drew Robson, neurocientíficos vinculados al Instituto Max Planck de Cibernética Biológica en Tubinga, Alemania. El equipo se centró en analizar el comportamiento y la actividad cerebral de las larvas de pez cebra, empleando técnicas de imagen de altísima resolución que permiten registrar la actividad de cada neurona mientras los peces se mueven y duermen de forma natural.

El estudio, publicado en la revista Nature Communications, identificó que el sueño en estos peces no es un estado uniforme, sino que se divide en cuatro subestados distintos, cada uno con patrones propios.

El hallazgo es que estos peces realizan siestas durante el día y presentan un subestado de sueño muy similar a la fase REM de los humanos, denominado QEM-1, lo que sugiere una convergencia evolutiva en la arquitectura del sueño animal.

Cómo se organizan los subestados del sueño en peces

Los cuatro subestados de sueño identificados en las larvas de pez cebra cumplen criterios científicos que los definen como verdaderos estados de sueño. Según explicó Jennifer Li, tanto el sueño diurno como el nocturno participan en procesos esenciales como la homeostasis sináptica y la reparación del ADN.

Aunque todavía no se ha determinado hasta qué punto cada subestado tiene una función distinta, la regularidad con la que aparecen y su organización por el ritmo circadiano sugieren que son soluciones específicas a retos biológicos de la especie, más que subproductos de otros procesos.

La consistencia de estos subestados en múltiples especies del género Danio refuerza la hipótesis de que se trata de mecanismos evolutivos conservados, cruciales para la supervivencia y el desarrollo. El sueño QEM-1, que ocurre principalmente durante el día, evidencia que los peces no solo experimentan un descanso pasivo, sino que atraviesan fases activas y complejas, con implicaciones en la consolidación de la experiencia y la protección frente al ambiente.

Qué implica este hallazgo para la evolución del sueño

La presencia de patrones de sueño diferenciados en peces cebra y otras especies, como dragones barbudos, pulpos y arañas saltadoras, apunta a que la organización compleja del sueño es mucho más antigua de lo que se creía. Jennifer Li sostiene que este tipo de arquitectura podría haberse originado hace cientos de millones de años, antes de la separación evolutiva entre vertebrados e invertebrados.

Esta antigüedad sugiere que la división del sueño en subestados, similar a la que se observa en mamíferos, responde a una necesidad fundamental de los cerebros animales, independientemente de su complejidad. La conservación de este rasgo en líneas evolutivas tan distintas indica que cumple una función biológica relevante, aunque las razones específicas siguen siendo objeto de investigación.

Por qué las larvas duermen de día

El sueño profundo diurno en las larvas de pez cebra plantea interrogantes sobre su valor adaptativo, dado que dormir hace a los animales más vulnerables.

Jennifer Li plantea varias hipótesis: los peces jóvenes, al igual que los bebés humanos, necesitan dormir más durante el día para procesos críticos de desarrollo. El patrón QEM-1 podría estar vinculado a la consolidación de experiencias adquiridas durante la exploración activa diurna, una función que en cerebros tan pequeños no puede posponerse hasta la noche.

La transparencia y el tamaño reducido de las larvas también podrían aportar ventajas: al permanecer inmóviles en estado de sueño, estos animales resultan menos visibles para los depredadores, lo cual puede reducir el riesgo durante el descanso, en comparación con especies más grandes y llamativas.

Las preguntas que abre el estudio

El descubrimiento de estos subestados plantea nuevas líneas de investigación. Una de las principales preguntas, según Jennifer Li, es determinar si cada uno de estos estados posee firmas neuronales distintivas en todo el cerebro y funciones biológicas únicas.

Para responderlo, el equipo está desarrollando un “apartamento para peces” en sus microscopios: un entorno donde los peces pueden nadar y dormir con normalidad, mientras la actividad de todas sus neuronas se registra con resolución celular durante ciclos completos de 24 horas.

Este enfoque permitirá observar el sueño de manera continua y natural, y podría aportar respuestas sobre la relación entre los distintos subestados, la consolidación de la memoria y la eliminación de residuos cerebrales, así como sobre la función evolutiva de la arquitectura compleja del sueño animal.