Redacción NM
La mayoría de los animales, incluidos los humanos, exhiben una desconexión sensorial mientras duermen. Responden solo a estímulos o desencadenantes relevantes y esto es necesario para salvar al animal del peligro.
Un estudio reciente en Naturaleza realizó un experimento para comprender la respuesta de la mosca de la fruta dormida (Drosophila melanogaster) a estímulos olfativos o olfativos, y los resultados fueron bastante reveladores. Desde su primer uso en 1910, D. melanogaster se ha convertido en uno de los organismos modelo más utilizados para experimentos en genética, una de las razones es la facilidad con la que se puede criar incluso en los laboratorios más básicos.
Nadie sabe cuál es la función del sueño, pero sabemos que no se puede lograr sin desconectarnos del mundo exterior. El sueño no es compatible con una experiencia plenamente consciente. ¿Por qué? Investigamos esto en nuestro último artículo sobre @naturaleza ?1 / 25 https://t.co/0wh3fOtknw pic.twitter.com/9zQebr5mV1
– Giorgio Gilestro (@giorgiogilestro) 29 de septiembre de 2021
La primera autora del estudio Alice French, del Departamento de Ciencias de la Vida de la Universidad Imperial, dijo en un comunicado: “El sueño te pone en una posición vulnerable, como estar en riesgo de depredación. Por lo tanto, debemos ser capaces de responder a las amenazas potenciales para despertarnos y actuar. Si es un sonido, como un fuerte estallido, el procesamiento que nuestro cerebro necesita hacer es relativamente simple. Sin embargo, para decodificar activamente los sonidos y olores que nos rodean que pueden o no ser relevantes para nosotros, las diferentes partes del cerebro deben permanecer alerta «.
El equipo descubrió que, al igual que los humanos, las moscas de la fruta pueden discernir la naturaleza del estímulo.
Experimento de vinagre
El experimento consistió en observar moscas de la fruta que estaban dormidas siendo tratadas con burbujas de solución de vinagre (ácido acético) de concentraciones variables.
Otro experimento paralelo trató moscas de la fruta dormidas con burbujas inodoros con el fin de evaluar una respuesta de línea de base, con la que comparar el grupo anterior.
Se eligió ácido acético para el estudio ya que es un fuerte atrayente para la mosca de la fruta. En concentraciones más bajas, el ácido acético puede estimular la expulsión del huevo del oviducto y también promueve la recolección. Sin embargo, en concentraciones más altas, el ácido acético imita el olor de los alimentos podridos y puede ser bastante repugnante para las moscas de la fruta.
Cuando las moscas de la fruta fueron expuestas a concentraciones variables de ácido acético (atractivo (1-5%), repulsivo (10%) y neutral (10%), exhibieron diferentes reacciones.
Los olores atractivos provocaron la respuesta más fuerte, mientras que los repulsivos y neutrales provocaron una respuesta inferior.
La respuesta también depende de la hora del día. Las moscas de la fruta experimentan un sueño profundo temprano en la noche, pero un sueño ligero más tarde en la noche. Como era de esperar, su despertar en respuesta a los estímulos fue más probable más tarde en la noche que antes.
Borracho vs estado privado de sueño
Para ampliar el ámbito del estudio más allá del ácido acético, se llevaron a cabo más experimentos con 12 compuestos más, en diferentes concentraciones (es decir, 26 condiciones de olor en total).
Luego, se probó lo mismo en conjuntos de moscas de la fruta que estaban privadas de sueño, hambrientas o sedadas con vapores de etanol. Esto se hizo para evaluar la relación entre la respuesta y el estado interno de las moscas.
Se observó que las moscas se volvieron menos sensibles a los estímulos cuando se las sedaron con alcohol de lo que «las habrían despertado cuando estaban sobrias».
De manera similar, la privación del sueño tuvo un efecto similar en el sentido de que las moscas sometidas a «vigilia forzada» respondían menos a los olores atractivos (ácido acético al 1-5%) que sus contrapartes en reposo.
Un cerebro de mosca con las neuronas involucradas en el olor del sueño resaltadas. (www.imperial.ac.uk)¿Qué está sucediendo en el cerebro de la mosca de la fruta?
El estudio también arroja luz sobre una intrincada arquitectura neuronal que gobierna la percepción sensorial, que discrimina entre estímulos importantes e irrelevantes, dependiendo de nuestro estado interno.
Aquí están involucradas dos partes del cerebro de la mosca:
* el cuerpo del hongo, que juega un papel importante en el olfato de los insectos o en la detección de olores
* el cuerpo en forma de abanico, que juega un papel crucial en el sueño
Un conjunto de neuronas transmite la salida del cuerpo en forma de hongo a las neuronas en el cuerpo en forma de abanico. Este mecanismo, sugieren los autores, podría respaldar la capacidad de los insectos para sentir el olfato mientras duermen.
Además, el documento identifica dos ‘puertas’ que son responsables de gobernar este comportamiento. La primera ‘puerta’ consiste en un conjunto de neuronas que detectan el olor, mientras que la segunda libera dopamina y forma conexiones con las neuronas de salida del cuerpo del hongo. La supresión de cualquiera de estas dos puertas redujo notablemente la respuesta de las moscas a los estímulos alimentarios.
Cuando se llevaron a cabo tales experimentos de despertar en serie en humanos en la década de 1960, los humanos exhibieron un comportamiento similar. “Podemos permanecer profundamente dormidos frente a un televisor que reproduce una película de acción y, sin embargo, despertar con la percepción de un estímulo más silencioso pero relevante, como el sonido de nuestro propio nombre o el arrullo de un bebé”, afirma el documento.
Otros organismos sujetos a estos experimentos también mostraron un patrón similar. Los perros, mientras dormían, se despertaron ante estímulos acústicos relevantes como la recompensa de la comida; los gatos también pudieron filtrar los estímulos irrelevantes de los insignificantes, una observación que también comparten las ratas.
– El autor es un comunicador científico autónomo. (correo[at]ritvikc[dot]com)
