¿Por qué dormimos?: un descubrimiento revelador de los científicos sobre el funcionamiento del cuerpo

El sueño es esencial para mantener el funcionamiento saludable del cuerpo. Es el momento en el que el organismo se repara y se ordena. Por otra parte, la vigilia prolongada se asocia con numerosos cambios en el cerebro, pero aún no está claro si estas modificaciones son causas o consecuencias de una creciente necesidad de sueño. Con el objetivo de estudiar los cambios moleculares en el cerebro que podrían explicar la necesidad de dormir, un grupo de científicos del Centro de Circuitos Neuronales y Comportamiento de la Universidad de Oxford en el Reino Unido, analizó neuronas específicas a partir de modelos de moscas de la fruta. El artículo, al que la Agencia de Noticias Científicas de la Universidad Nacional de Quilmes tuvo acceso, fue publicado en la prestigiosa revista Nature.

Durante el descanso, el organismo activa procesos complejos de reparación celular, regulación hormonal y consolidación de la memoria. Cuando una persona duerme, se regeneran tejidos, se fortalecen músculos y se refuerza el sistema inmune. En paralelo, numerosos estudios han demostrado que la falta crónica de sueño afecta la atención y aumenta el riesgo de enfermedades neurodegenerativas. La evidencia que se presenta en el artículo de Nature apunta también en esta línea: básicamente, el sueño no solo es una necesidad cerebral, sino también una forma de restaurar el balance metabólico a nivel celular. Se duerme no solo para permitir un funcionamiento cognitivo correcto sino también para que las reacciones metabólicas tengan la energía requerida para ocurrir.

Para obtener una perspectiva integral sobre los cambios moleculares en el cerebro que podrían relacionarse con la necesidad de dormir, los especialistas de Oxford estudiaron neuronas aisladas de Drosophila melanogaster, conocida como mosca de la fruta. Para llevar adelante el experimento, utilizaron algunas que estaban descansadas y otras que se encontraban privadas de sueño.

Los especialistas observaron que, en aquellas moscas privadas de sueño, aumentaba la actividad de las mitocondrias, moléculas encargadas de la generación de energía celular. Esto ocurría en neuronas específicas implicadas en las funciones del descanso. En concreto, las mitocondrias muestran signos de estrés cuando el cuerpo acumula horas de vigilia. Esto dispara un desbalance energético en las células que termina por inducir el sueño.

Las moscas, especialmente Drosophila melanogaster, son un modelo ideal para estudiar el cerebro porque tienen un sistema nervioso simple, pero con funciones básicas similares a las de los humanos. Su genoma, además de ser conocido, se puede modificar con facilidad. Esto permite estudiar cómo ciertos genes afectan el comportamiento, el aprendizaje o, cómo en el estudio de Oxford, el sueño. Además, su ciclo de vida corto y su bajo costo hacen posible realizar experimentos a gran escala en poco tiempo.

Para funcionar, las mitocondrias usan oxígeno y conforman lo que se conocen como metabolismo aerobio. 2400 millones de años atrás aumentaron los niveles atmosféricos de este gas, lo que permitió el florecimiento de células con el metabolismo que lo utilizaba. Esto preparó el escenario para una vida multicelular ávida de oxígeno que comenzó en el período cámbrico, unos 550 millones de años atrás. Más adelante, la evolución dio lugar a sistemas nerviosos con altos requerimientos energéticos. Según los autores del artículo, lo que generó la necesidad de dormir fue, justamente, el requerimiento energético elevado. Dormir, entonces, no es un capricho evolutivo: es la consecuencia inevitable de un organismo que necesita apagarse a tiempo para poder sostener su complejidad.

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Con información de la Agencia de Noticias Científicas