Madrid. Una nueva investigación descubrió que el sueño de los pulpos es de manera sorprendente similar al de los humanos, transitando entre dos fases, una tranquila y otra activa, parecida a la etapa REM de los mamíferos, según publican en la revista Nature.

Investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST, por sus siglas en inglés), en Japón, en colaboración con la Universidad de Washington, de Estados Unidos, examinaron de cerca la actividad cerebral y la pauta cutánea de los pulpos (Octopus laqueus) durante este activo periodo de sueño y descubrieron que se asemejan mucho a la actividad neuronal y a la pauta cutánea observadas cuando están despiertos.

En los mamíferos también se produce actividad similar a la de la vigilia durante el sueño de movimientos oculares rápidos (MOR), la fase en la que se producen la mayoría de los sueños.

El estudio pone de relieve las notables similitudes entre el comportamiento durante el sueño de los pulpos y el de los seres humanos, además de aportar datos fascinantes sobre el origen y la función del sueño.

“Todos los animales parecen mostrar alguna forma de sueño, incluso los simples, como las medusas y las moscas de la fruta. Sin embargo, durante mucho tiempo sólo se sabía que los vertebrados tenían ciclos entre dos fases diferentes”, explica Sam Reiter, autor principal del estudio y director de la Unidad de Neuroetología Computacional del OIST.

“El hecho de que el sueño en dos etapas haya evolucionado de forma independiente en criaturas lejanamente emparentadas, como los pulpos, que tienen estructuras cerebrales grandes, pero completamente diferentes de las de los vertebrados, sugiere que poseer una etapa activa, similar a la vigilia, puede ser una característica general de la cognición compleja”, señala Leenoy Meshulam, física estadística de la Universidad de Washington, quien ayudó a diseñar la investigación durante su estancia de tres meses en el OIST como invitada del Programa de Visitas de Ciencias Teóricas.

Proceso de comprobación

Para empezar, los científicos comprobaron si los pulpos estaban realmente dormidos durante este periodo activo. Estudiaron cómo respondían a un estímulo físico y descubrieron que, tanto en la fase tranquila como en la activa del sueño, necesitaban un estímulo más fuerte antes de reaccionar, comparativamente a cuando estaban despiertos.

El equipo también descubrió que si impedían que estos moluscos durmieran o los interrumpían durante la fase activa, entraban más pronto y con más frecuencia a esta etapa.

“Este comportamiento compensatorio confirma que la fase activa del sueño es esencial para que los pulpos funcionen correctamente”, indica Aditi Pophale, coautora del estudio y estudiante de doctorado en el OIST.

Los investigadores también profundizaron en la actividad cerebral de estos animales cuando estaban despiertos y dormidos. Durante el sueño tranquilo, los científicos observaron ondas cerebrales características que se asemejan mucho a ciertas formas observadas durante el sueño no REM en cerebros de mamíferos, llamadas husos del sueño.

Consolidación de sueños

Aunque la función exacta de estas ondas no está clara ni siquiera en los humanos, los científicos creen que ayudan a consolidar los recuerdos. Con un microscopio de última generación construido por el Tomoyuki Mano, coautor del estudio, los investigadores determinaron que estas ondas parecidas a husos de sueño se producen en regiones del cerebro de los pulpos relacionadas con el aprendizaje y la memoria, lo que sugiere que podrían tener una función similar a la de las personas.

Alrededor de una vez por hora, los pulpos entraban en una fase de sueño activo que duraba alrededor de un minuto. Durante esta fase, la actividad cerebral de los pulpos se asemejaba mucho a la que tenían cuando estaban despiertos, igual que el REM en los humanos.

El grupo de investigación también captó y analizó las pautas cambiantes de la piel de los pulpos despiertos y dormidos en una resolución ultra alta de 8K.

“Al filmar con una resolución tan alta, podemos ver cómo se comporta cada célula pigmentada para crear una pauta cutánea general –precisó Meshulam–. Esto podría ayudarnos a crear modelos sencillos de esas pautas para comprender los principios generales del comportamiento de las de vigilia y sueño.”

Células pigmentadas

Cuando están despiertos, los pulpos controlan miles de diminutas células pigmentadas en la piel, creando una amplia gama de pautas cutáneas diferentes, que utilizan para camuflarse en distintos entornos y en exhibiciones sociales o de amenaza, como advertir a los depredadores y comunicarse entre sí. Durante el sueño activo, los científicos observaron que cambiaban cíclicamente por estos mismos modelos.

De acuerdo con los investigadores, las similitudes entre los estados de sueño activo y de vigilia podrían explicarse por diversas razones. Una teoría es que los pulpos pueden estar practicando sus pautas cutáneas para mejorar su comportamiento de camuflaje en vigilia, o simplemente manteniendo las células pigmentarias.

Otra idea es que podrían estar reviviendo y aprendiendo de sus experiencias de vigilia, como cazar o esconderse de un depredador, y reactivando el modelo cutáneo asociado a cada experiencia. En otras palabras, podrían estar haciendo algo parecido a soñar.

“Mientras los humanos sólo pueden informar verbalmente del tipo de sueños que han tenido una vez despiertos, la pauta cutánea de los pulpos actúa como una lectura visual de su actividad cerebral cuando duermen”, detalla el profesor Reiter.

“En la actualidad no sabemos cuál de estas explicaciones, si es que hay alguna, podría ser correcta. Estamos muy interesados en seguir investigando”, concluye.