Una araña confirma sueño regulado y una fase tipo REM en laboratorio

Las arañas no se limitan a quedarse inmóviles durante la noche. Un estudio con la araña saltarina australiana Portia fimbriata ha demostrado que estos animales presentan sueño regulado y al menos dos estados diferenciados, uno de ellos muy parecido a la fase REM de los vertebrados, con movimientos de las retinas, contracciones musculares y sacudidas de las patas.

El trabajo aporta la evidencia experimental más completa hasta el momento de sueño propiamente dicho en una araña. Los investigadores comprobaron que su descanso sigue un ritmo circadiano, que resulta más difícil despertarla mientras duerme y que, cuando se interrumpe su descanso, compensa después parte de lo perdido. Especialmente llamativo es el llamado rebote REM, que los autores consideran la primera demostración de este fenómeno en un invertebrado.

Dos estados de sueño en una pequeña cazadora australiana

El animal estudiado es Portia fimbriata, una especie de araña saltarina presente en el norte de Australia y perteneciente a la familia Salticidae. Los ejemplares adultos alcanzan aproximadamente el tamaño de una moneda de un euro contando las patas y son conocidos por unas estrategias de caza sorprendentemente sofisticadas para un animal con un sistema nervioso tan pequeño.

Las Portia se alimentan de otras arañas y pueden manipular sus telas produciendo vibraciones que imitan, por ejemplo, las de una presa atrapada. Esa capacidad para adaptar estrategias y procesar información visual convirtió a la especie en un candidato especialmente interesante para estudiar si el descanso de un sistema nervioso tan distinto al nuestro también está organizado en fases.

Las grabaciones nocturnas mostraron periodos prolongados de quietud interrumpidos regularmente por episodios mucho más activos. Durante ellos se movían las estructuras internas de los ojos, aparecían pequeños espasmos en las patas y temblores en otras partes del cuerpo. El patrón recuerda, desde el punto de vista conductual, al sueño REM de mamíferos y aves.

Retinas que se mueven detrás de unos ojos inmóviles

Hay una peculiaridad anatómica que facilita observar el fenómeno. Los grandes ojos frontales de las arañas saltarinas no giran como los humanos, pero sus retinas sí pueden desplazarse dentro del ojo. Los investigadores pudieron registrar esos movimientos durante determinados episodios nocturnos y relacionarlos con otras señales corporales.

La pista no apareció de la nada. En 2022, otro trabajo con ejemplares jóvenes de Evarcha arcuata ya había detectado movimientos de las retinas y contracciones de las patas durante el reposo nocturno. Aquello sugería un estado comparable al REM, pero quedaba una cuestión esencial: demostrar experimentalmente que las arañas estaban realmente dormidas y no simplemente inmóviles.

El nuevo estudio cubre precisamente ese hueco. Ya no se trata solo de observar movimientos llamativos durante la noche, sino de comprobar si aparecen junto a las características que definen el sueño biológico.

Cómo demostraron que las arañas estaban dormidas

Decir que un animal duerme requiere algo más que fotografiarlo sin moverse. Los científicos buscaron varios criterios utilizados habitualmente para distinguir el sueño de una simple fase de inactividad: una postura característica, ciclos diarios de descanso, menor capacidad para responder a estímulos externos y compensación del sueño perdido.

Los ejemplares fueron observados durante varios días bajo diferentes condiciones de iluminación. Las grabaciones nocturnas se realizaron mediante cámaras infrarrojas. Las arañas mostraron principalmente actividad diurna y un patrón de descanso vinculado a su reloj interno, incluso cuando cambiaban las condiciones de luz.

También se utilizaron estímulos acústicos para medir cuánto tardaban en reaccionar. Cuando estaban despiertas respondían antes; durante los periodos de sueño su reacción se ralentizaba y en los episodios similares al REM resultaba especialmente difícil despertarlas. Esa reducción de la respuesta al entorno es una de las señales fundamentales que permiten distinguir el sueño de la simple quietud.

Una noche con 25 moscas y una deuda de sueño

La prueba más llamativa llegó cuando los investigadores alteraron deliberadamente el descanso. Introdujeron 25 moscas de la fruta vivas en los recipientes durante la noche. Para una araña cazadora, desde luego, no es el equivalente a poner música relajante.

Después de esa noche perturbada, las arañas dedicaron aproximadamente un 80% más de tiempo a comportamientos similares al REM durante la siguiente fase de recuperación. El incremento no se debió a que cada episodio durase mucho más, sino a que aparecieron más episodios.

El fenómeno se conoce como rebote REM: después de perder parte de este tipo de sueño, el organismo incrementa posteriormente su presencia. Los investigadores consideran que es la primera demostración conocida de un rebote semejante en un invertebrado, una diferencia importante frente a trabajos anteriores que ya habían descrito estados de sueño activo en otros grupos animales.

No sería correcto afirmar sin matices que Portia fimbriata es el primer invertebrado en mostrar cualquier comportamiento parecido al REM. También existen investigaciones sobre estados activos de sueño en cefalópodos y otros animales. Lo excepcional aquí es la combinación de evidencias que demuestra sueño regulado en una araña y una compensación específica de los episodios tipo REM después de alterar su descanso.

Un sueño parecido al REM, pero no idéntico al humano

Aquí conviene no correr más que los datos. Los investigadores hablan de un estado similar al REM, y no de una réplica exacta del sueño REM humano dentro de un cerebro diminuto.

En las personas, esta fase se identifica mediante cambios muy concretos en la actividad cerebral, el movimiento rápido de los ojos, la actividad muscular y otros parámetros fisiológicos. El nuevo estudio sobre arañas se basa fundamentalmente en criterios de comportamiento. No se registró directamente la actividad cerebral de los ejemplares mientras dormían.

La semejanza resulta aun así considerable: actividad de las retinas, movimientos musculares, una arquitectura del descanso dividida en estados y un mecanismo de compensación cuando la fase es perturbada. Son coincidencias suficientes para ampliar el estudio del sueño animal más allá de los vertebrados, pero no para asumir que todos esos estados son biológicamente idénticos.

Tampoco puede afirmarse que las arañas sueñen en el sentido humano de la palabra. El movimiento de patas o retinas mientras duermen no demuestra que exista una experiencia subjetiva comparable a nuestros sueños. Imaginar a una Portia repasando mentalmente la cacería del día anterior resulta tentador, pero sigue perteneciendo al terreno de las hipótesis.

Por qué este hallazgo importa para entender el sueño

El interés científico va bastante más allá de las arañas. Buena parte de lo que sabemos sobre el descanso procede de mamíferos, aves y otros vertebrados. Encontrar una organización compleja del sueño en sistemas nerviosos muy diferentes puede ayudar a determinar qué funciones son realmente fundamentales y cuáles aparecieron más tarde durante la evolución.

Estados de sueño activo parecidos al REM se han descrito en grupos animales muy alejados entre sí. Si mecanismos comparables aparecen en vertebrados, cefalópodos y artrópodos, hay varias posibilidades: que evolucionaran de forma independiente porque resuelven un problema biológico parecido o que algunos de sus componentes tengan raíces evolutivas mucho más antiguas de lo que se creía.

El nuevo trabajo no resuelve ese debate. Sí añade una pieza difícil de ignorar. Un animal con una arquitectura cerebral radicalmente diferente a la humana presenta fases de descanso diferenciadas y reguladas, lo que obliga a mirar el sueño como un fenómeno bastante menos exclusivo de los grandes cerebros.

La función concreta de esta fase en Portia tampoco está demostrada. Los investigadores quieren estudiar su posible relación con el aprendizaje, la memoria y el procesamiento de información, cuestiones especialmente interesantes en una araña capaz de modificar sus tácticas de caza según las circunstancias. Por ahora son hipótesis pendientes de comprobar.

El siguiente paso está dentro del cerebro de la araña

La investigación abre una fase bastante más complicada. Será necesario estudiar qué ocurre en el sistema nervioso de las arañas mientras atraviesan esos estados y comprobar si existen patrones neuronales comparables a los observados durante el sueño de otros animales.

El equipo también quiere analizar el descanso de las arañas en condiciones naturales, comparar especies y estudiar factores ambientales capaces de alterarlo. Entre ellos figura la luz artificial nocturna, una perturbación cada vez más extendida que puede afectar a animales cuyo comportamiento depende estrechamente de los ciclos de luz y oscuridad.

Y queda una cuestión de escala. El estudio se ha realizado sobre una especie concreta, particularmente visual y con comportamientos complejos. No permite trasladar automáticamente sus resultados a las decenas de miles de especies de arañas conocidas. Una tejedora que depende sobre todo de las vibraciones puede organizar su descanso de manera distinta a una saltarina que persigue visualmente a sus presas.

El sueño resulta menos exclusivo de lo que parecía

Durante décadas, algunos de los rasgos más sofisticados del sueño se estudiaron como fenómenos estrechamente ligados a cerebros relativamente complejos. Portia fimbriata obliga a rebajar un poco esa seguridad. Una araña pequeña presenta ritmos de sueño, estados diferenciados y recuperación tras perder descanso, incluidos episodios que recuerdan de forma notable al REM.

No demuestra que las arañas sueñen como nosotros ni convierte su sistema nervioso en una versión diminuta del cerebro humano. Demuestra algo más útil: la arquitectura del sueño puede estar mucho más extendida por el reino animal de lo que la investigación había conseguido confirmar hasta ahora.