julio 25, 2021

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Los pulpos tienen dos estados de sueño alternos principales, e incluso pueden tener sueños

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Esta imagen muestra un pulpo en sueño activo. Crédito: Sylvia LS Madeiros

Los pulpos suelen dormir y cambiar de color mientras lo hacen. Ahora, un estudio publicado el 25 de marzo de 2021 en la revista iScience encuentra que estos cambios de color son característicos de dos estados principales alternos del sueño: una etapa de “sueño activo” y una etapa de “sueño tranquilo”. Los investigadores dicen que los hallazgos tienen implicaciones para la evolución del sueño y pueden indicar que es posible que los pulpos experimenten algo similar a los sueños.

Los científicos solían pensar que solo los mamíferos y las aves tenían dos estados de sueño. Más recientemente, se ha demostrado que algunos reptiles también tienen sueño REM y no REM. También se ha informado de un estado de sueño similar al REM en la sepia, un cefalópodo relacionado con el pulpo.

“Esto nos llevó a cuestionarnos si también podríamos ver evidencia de dos estados de sueño en los pulpos”, dice la autora principal Sidarta Ribeiro, del Instituto del Cerebro de la Universidad Federal de Rio Grande do Norte, Brasil. “Los pulpos tienen el sistema nervioso más centralizado de todos los invertebrados y se sabe que tienen una alta capacidad de aprendizaje”.

Para averiguarlo, los investigadores capturaron grabaciones de video de pulpos en el laboratorio. Descubrieron que durante el “sueño tranquilo” los animales estaban tranquilos y quietos, con la piel pálida y las pupilas de los ojos contraídas. Durante el “sueño activo”, la historia fue diferente. Los animales cambiaron dinámicamente el color y la textura de su piel. También movieron los ojos mientras contraían las ventosas y el cuerpo con espasmos musculares.

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“Lo que lo hace más interesante es que este ‘sueño activo’ ocurre principalmente después de un largo ‘sueño tranquilo’ – generalmente más de 6 minutos – y tiene una periodicidad característica”, dice Ribeiro.

El ciclo se repetirá a intervalos de aproximadamente 30 a 40 minutos. Para establecer que estos estados realmente representaban el sueño, los investigadores midieron el umbral de excitación de los pulpos mediante pruebas de estimulación visual y táctil. Los resultados de estas pruebas mostraron que en los estados “activo” y “sueño tranquilo”, los pulpos necesitaban un fuerte estímulo para evocar una respuesta conductual en comparación con el estado de alerta. En otras palabras, estaban durmiendo.

Los hallazgos tienen implicaciones interesantes para los pulpos y la evolución del sueño. También plantean nuevas preguntas intrigantes.

“La alternancia de estados de sueño observada en Octopus insularis parece muy similar a la nuestra, a pesar de la enorme distancia evolutiva entre cefalópodos y vertebrados, con una divergencia temprana de cepas hace unos 500 millones de años”, dice la primera autora y estudiante de posgrado Sylvia Medeiros de la Instituto del Cerebro de la Universidad Federal de Rio Grande do Norte, Brasil.

“Si de hecho dos estados de sueño diferentes han evolucionado dos veces de forma independiente en vertebrados e invertebrados, ¿cuáles son las presiones evolutivas esenciales que dan forma a este proceso fisiológico?” ella pregunta. “La evolución independiente en los cefalópodos del ‘sueño activo’ análogo al sueño REM de vertebrados puede reflejar una propiedad emergente común a los sistemas nerviosos centralizados que alcanzan una cierta complejidad”.

Medeiros también afirma que los resultados plantean la posibilidad de que los pulpos experimenten algo similar a un sueño. “No es posible decir que están soñando porque no pueden decirnos esto, pero nuestros resultados sugieren que durante el ‘sueño activo’ el pulpo puede experimentar un estado análogo al sueño REM, que es el estado durante el cual la mayoría de los seres humanos sueñan”. dice. “Si los pulpos realmente sueñan, es poco probable que experimenten tramas simbólicas complejas como nosotros. El ‘sueño activo’ en el pulpo tiene una duración muy corta, generalmente de unos pocos segundos a un minuto. clips de vídeo o incluso gifs “.

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En estudios futuros, a los investigadores les gustaría registrar datos neuronales de cefalópodos para comprender mejor lo que sucede cuando duermen. También sienten curiosidad por el papel del sueño en el metabolismo, el pensamiento y el aprendizaje de los animales.

“Es tentador especular que, al igual que en los humanos, soñar con el pulpo puede ayudar a adaptarse a los desafíos ambientales y promover el aprendizaje”, dice Ribeiro. “¿Los pulpos tienen pesadillas? ¿Podrían los sueños del pulpo estar inscritos en sus patrones dinámicos de piel? ¿Podríamos aprender a leer sus sueños cuantificando estos cambios? “

Referencia: “Alternancia cíclica de estados de sueño tranquilo y activo en el pulpo” por Sylvia Lima de Souza Medeiros, Mizziara Marlen Matias de Paiva, Paulo Henrique Lopes, Wilfredo Blanco, Françoise Dantas de Lima, Jaime Bruno Cirne de Oliveira, Inácio Gomes Medeiros, Eduardo Bouth Sequerra, Sandro de Souza, Tatiana Silva Leite y Sidarta Ribeiro, 25 de marzo de 2021, iScience.
DOI: 10.1016 / j.isci.2021.102223

Este trabajo contó con el apoyo de la Universidad Estadual de Rio Grande do Norte (UERN), la Coordinación de Perfeccionamiento del Personal de Educación Superior (CAPES), el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) y la Fundación de Investigaciones de São Paulo (FAPESP). ) Centro de Neuromatemática.

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