Descubren un intrigante patrón en el sueño de ondas lentas de las aves

Los pájaros poseen habilidades cognitivas parecidas a las de los mamíferos, pero una organización neuronal distinta. Pese a esto, las aves son los únicos animales además de los mamíferos cuyo sueño también se divide en la fase de sueño profundo, el llamado "Sueño de Ondas lentas" (SWS por sus siglas en inglés), y la fase de sueño de movimientos oculares rápidos (sueño REM por sus siglas en inglés). Durante el sueño SWS, el cerebro genera señales eléctricas potentes que se manifiestan como ondas de baja frecuencia y gran amplitud en el electroencefalograma (EEG).

Cuando pasamos al sueño de ondas lentas, esas ondas se transmiten por nuestro neocórtex. Pero a los pájaros les falta esta estructura cerebral. En vez de contar con ella, sus neuronas homólogas están concentradas en masas de neuronas aparentemente poco estructuradas y sin capas.

Investigadores del Instituto Max Planck para la Ornitología en Seewiesen, Alemania, junto con colegas de los Países Bajos y Australia, han obtenido nuevos y reveladores datos sobre el cerebro de las aves durante el sueño.

Serie de imágenes (comienzo, arriba a la izquierda; final, abajo a la derecha) que muestran la actividad neuronal moviéndose a través del cerebro. Cada imagen muestra actividad registrada en 64 puntos, y los colores más rojos indican una mayor actividad.

El equipo de Niels Rattenborg, del Instituto Max Planck para la Ornitología, y Gabriël Beckers, de la Universidad de Utrecht en los Países Bajos, observó complejos penachos tridimensionales de actividad cerebral propagándose a través del cerebro y que se diferenciaban claramente de la actividad bidimensional observada en mamíferos.

Los investigadores encontraron patrones similares en regiones cerebrales distantes implicadas en el procesamiento de diferentes tipos de información, lo que sugiere que este tipo de actividad es una característica general del cerebro de las aves durante el sueño.

Estos hallazgos muestran que no se necesita una organización neuronal por capas o como la del neocórtex, para que las ondas se propaguen, y ponen de manifiesto la intrigante posibilidad de que los penachos tridimensionales de actividad lleven a cabo cálculos que no se ejecutan en los mamíferos. Concretamente, los autores del estudio se preguntan si la geometría tridimensional de la propagación de las ondas en el cerebro de las aves refleja propiedades de cómputo no encontradas en el neocórtex. Si bien esta idea es solo especulativa, los investigadores argumentan que durante el curso de la evolución, los pájaros reemplazaron la configuración cerebral de tres capas presente en sus antepasados reptilianos con estructuras cerebrales aparentemente desorganizadas. Sin embargo, cada vez es más obvio que existen beneficios para esa configuración en el cerebro de los pájaros, beneficios que aún están lejos de ser comprendidos por la ciencia.


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