Una inmersión en las mentes de los pulpos durmientes ha arrojado más evidencia de que estos enigmáticos cefalópodos experimentan el sueño REM, o algo muy similar.
Por Michelle Starr
Al estudiar simultáneamente los cambios de coloración y la actividad neuronal de los pulpos en la Tierra de Nod, un equipo de científicos dirigido por el Insti- tuto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) ha confirmado la existencia de estados de sueño alternos. Descubrieron que el más activo de los dos estados tiene un gran parecido con la actividad que se ve cuando el pulpo está despierto.
En otros animales, como los mamíferos, se produce una actividad de sueño similar a la de la vigilia durante la fase REM de su sueño, cuando se producen la mayoría de los sueños. No es suficiente declarar de manera concluyente que los pulpos también experimentan un estado de sueño REM, pero parece que, al menos, hacen algo comparable, a pesar de que sus cerebros son muy diferentes a los nuestros.
Es un descubrimiento fascinante que podría contener información sobre la evolución y la función del sueño. “El hecho de que el sueño en dos etapas haya evolucionado de forma independiente en criaturas lejanamente relacionadas, como los pulpos, que tienen estructuras cerebrales grandes, pero completamente diferentes a las de los vertebrados, sugiere que poseer una etapa activa, similar a la de la vigilia, puede ser una característica general de la cognición compleja”, dice el físico estadístico Leenoy Meshulam de la Universidad de Washington en los Estados Unidos.
La arquitectura neuronal de los pulpos (y otros cefaópodos) es muy diferente de casi cualquier otro tipo de organismo en el planeta. Pero parecen ser perversamente inteligentes, con increíbles habilidades para resolver problemas, y sus cerebros comparten algunas similitudes sorprendentes con las nuestras. Curiosamente, recientemente se supo que algo parece estar sucediendo durante el sueño.
En 2019, se grabó a un pulpo llamado Heidi parpadeando y retorciéndose mientras dormitaba, lo que generó algunas preguntas importantes.
Durante mucho tiempo, se pensó que solo los animales vertebrados pasaban por la fase REM del ciclo del sueño, una fase de sueño profundo caracterizada por una actividad cerebral similar a la de una vigilia, espasmos y movimientos rápidos de los ojos debajo de los párpados, la actividad que le da a la fase su nombre. Pero hubo indicios de algo similar en la familia de los cefalópodos.
En 2012, los científicos descubrieron que la sepia (Sepia officinalis) “muestra un estado de reposo con movimientos oculares rápidos, cambios en la coloración del cuerpo y espasmos en los brazos, que posiblemente sea análogo al sueño REM”. Esto llevó a los científicos a una investigación.
En 2021, un equipo dirigido por la neurocientífica Sylvia Medeiros de la Universidad Federal de Rio Grande do Norte en Brasil observó cambios de color en pulpos dormidos de la especie Octopus insularis y encontró estados de sueño alternos; uno inactivo caracterizado por una falta de color descolorida, y uno activo, tipo REM, caracterizado por cambios de color vívidos y parpadeantes, ciclando a intervalos de 30 a 40 minutos.
Ahora, dirigido por los neuroetólogos computacionales Aditi Pophale, Kazumichi Shimizu y Tomoyuki Mano de OIST, un equipo ha llevado esa investigación un paso más allá con un análisis computacional de patrones de piel y registros electrofisiológicos de alta densidad del cerebro central de pulpos dormidos y despiertos de la especie pulpo O. laqueus.
Primero, los investigadores se aseguraron de que pudieron saber cuándo los pulpos estaban en la land, observando cómo los animales respondían a un estímulo físico al dormir y al despertar. Descubrieron que los pulpos dormidos tardaban más en responder al estímulo, ya sea en un sueño tranquilo o activo, que cuando estaban despiertos.
El siguiente paso fue registrar lo que sucede durante este período. Los investigadores encontraron que los pulpos nocturnos se quedaron muy quietos y planos durante el día, cerraron los ojos y se pusieron blancos.
Aproximadamente cada hora esto cambiaba: durante aproximadamente un minuto, la piel de los pulpos parpadeaba a través de una serie de patrones, sus ojos y extremidades se movían y su respiración se aceleraba, antes de regresar al estado de calma.
Durante cada una de estas fases, sus cerebros mostraron diferentes tipos de actividad. En el sueño tranquilo, tenían breves ráfagas de actividad neuronal, muy similares a lo que se conoce como “husos de sueño” que aparecen como picos en un electroencefalograma en el sueño no REM de los vertebrados.
No se sabe cuál es el propósito de estos estallidos de actividad en los humanos, pero los científicos creen que tienen algo que ver con la consolidación de los recuerdos.
La investigación
Los investigadores rastrearon el origen de esta actividad en el sueño tranquilo de los pulpos hasta el centro de memoria y aprendizaje de su cerebro, lo que sugiere que podría desempeñar un papel similar.
Sin embargo, durante el sueño activo de los cefalópodos, su actividad cerebral era muy similar a su actividad cerebral mientras estaban despiertos. Nuevamente, esto es muy similar a un estado de sueño REM en los vertebrados.
Finalmente, el equipo examinó de cerca el parpadeo de la piel durante este sueño de vigilia. Mientras los pulpos están despiertos, pueden controlar el color de su piel usando células pigmentarias especiales llamadas cromatóforos, por todo tipo de razones. Pueden camuflarse, responder a las amenazas y comunicarse con otros pulpos.
Durante su fase de sueño similar a la de una vigilia, los pulpos recorrieron los diferentes patrones que muestran para estos propósitos. Ciertamente es curioso, pero no está claro por qué. Es posible que estén practicando su patrón de piel, por ejemplo. También podría ser que la actividad sea necesaria para mantener los cromatóforos en buen estado de funcionamiento.
Pero también es posible, dicen los investigadores, que los pulpos estén reviviendo sus experiencias de vigilia mientras duermen, algo muy similar a soñar. Esto sugeriría que soñar, cuyo propósito los científicos han luchado por identificar, también es de alguna manera beneficioso para los pulpos.
No podemos sacar esa conclusión, todavía no. Pero estudiar a los pulpos más de cerca mientras duermen y mientras están despiertos podría arrojar más pistas.
“En este sentido, mientras que los humanos pueden informar verbalmente qué tipo de sueños tuvieron solo una vez que se despiertan, el patrón de la piel de los pulpos actúa como una lectura visual de su actividad cerebral durante el sueño”, dice el neurocientífico Sam Reiter de OIST. “Actualmente no sabemos cuál de estas explicaciones, si es que alguna, podría ser correcta. Estamos muy interesados en investigar más a fondo”. La investigación ha sido publicada en Nature.
