Las abejas melíferas, polinizadores vitales que impactan en los ecosistemas y la agricultura, han sido estudiadas durante mucho tiempo por su papel en el medio ambiente. Ahora, un sorprendente descubrimiento revela una conexión más profunda con los humanos: una investigación en la Universidad de Trento sugiere que los patrones de sueño en las abejas melíferas comparten notables similitudes con la actividad cerebral humana, ofreciendo nuevas perspectivas sobre la memoria y la salud de estos insectos cruciales.
El sueño de las abejas imita la actividad cerebral humana, ofreciendo información sobre la memoria y la salud de los polinizadores. Esta investigación innovadora, realizada en la Universidad de Trento, revela sorprendentes similitudes entre los patrones de sueño de las abejas y los humanos, sugiriendo una conexión más profunda de lo que se entendía anteriormente.
El estudio, detallado en el artículo “Correlatos neuronales del sueño en abejas” publicado en la revista Neural Networks, destaca la importancia del sueño en todas las especies. El equipo de investigación, liderado por Albrecht Haase, observó que la actividad neuronal en las abejas durmientes comparte una “firma” con la de los humanos durante el sueño. Este hallazgo desafía la comprensión tradicional del sueño como un fenómeno limitado a organismos complejos y abre nuevas vías para la investigación de los orígenes evolutivos y las funciones cognitivas del sueño.
El equipo de investigación empleó un enfoque multidisciplinario, combinando imágenes cerebrales ópticas, análisis de aprendizaje automático y modelado neuronal computacional. Se centraron en los lóbulos antenales, los principales centros olfativos de las abejas, para comprender cómo el sueño influye en la percepción sensorial. Los datos se recopilaron automáticamente durante la noche, cuando las abejas entran naturalmente en su fase de sueño.
Los investigadores monitorearon los movimientos corporales de las abejas con una cámara frontal mientras registraban simultáneamente su actividad cerebral utilizando un microscopio de dos fotones. Al analizar la concentración de calcio en las neuronas, pudieron detectar la actividad neuronal tanto durante el sueño como durante la vigilia. Este enfoque meticuloso les permitió observar y analizar los intrincados procesos que ocurren dentro del cerebro de las abejas durante el sueño.
El estudio reveló que durante el sueño, las redes cerebrales de las abejas cambian a un modo de procesamiento de información sincronizado y reducido, lo que refleja los patrones observados en los mamíferos. “Hemos demostrado que, en estados de reposo, las redes cerebrales de las abejas cambian a un modo de procesamiento de información sincronizado y reducido, similar a lo que ocurre en los mamíferos”, explica Haase. Esta sincronización es una característica clave del sueño, lo que indica un cambio en la actividad cerebral.
Las simulaciones computacionales del cerebro iluminaron aún más los cambios en las redes neuronales y sus conexiones durante el sueño. El modelo demostró que la alteración de un solo parámetro, el acoplamiento sináptico entre las neuronas, interrumpió la capacidad del cerebro para decodificar eficazmente las señales de olor. Esta reducción de la percepción olfativa es consistente con lo que ocurre durante el sueño en los humanos, donde el procesamiento sensorial también disminuye.
Las implicaciones de esta investigación se extienden más allá de la neurociencia básica, ofreciendo información valiosa sobre la salud de los polinizadores. Las abejas juegan un papel fundamental en la estabilidad del ecosistema, la biodiversidad y la productividad agrícola a través de la polinización. Los hallazgos del estudio pueden ayudar a los investigadores a comprender cómo los factores de estrés ambiental, como los pesticidas y el cambio climático, afectan el sueño de las abejas y, posteriormente, su comportamiento, cognición y supervivencia.
Los hallazgos del estudio pueden inspirar una mayor investigación sobre la función del sueño en las abejas. “Durante el sueño, por ejemplo, las abejas consolidan la memoria que les permite construir un mapa cognitivo que utilizan para navegar hacia las fuentes de alimento”, señalan los investigadores. Esto sugiere que el sueño es crucial para la consolidación de la memoria y el aprendizaje en las abejas, de manera similar a su papel en los humanos.
Además, el estudio podría allanar el camino para nuevos enfoques en la neurociencia humana. “Las abejas ofrecen la oportunidad de estudiar el sueño a nivel de neuronas individuales, lo cual es imposible en los humanos”, afirma Haase. Los paralelismos identificados entre el sueño de las abejas y el humano podrían abrir nuevas direcciones para la investigación sobre la consolidación de la memoria y los trastornos del sueño en humanos, lo que podría conducir a tratamientos e intervenciones innovadoras.
El equipo de investigación, compuesto por neurocientíficos, neurobiólogos, neurocientíficos computacionales, bioinformáticos y físicos, reunió diversas experiencias. El estudio se basó en la diversa experiencia de un equipo interdisciplinario de neurocientíficos, neurobiólogos, neurocientíficos computacionales, bioinformáticos y físicos. Este enfoque colaborativo fue esencial para el éxito del estudio, lo que permitió una comprensión integral de los complejos procesos involucrados en el sueño de las abejas.
El estudio, financiado en parte por Brain Network Dynamics (BRANDY), una iniciativa estratégica de la Universidad de Trento, subraya la importancia de apoyar la investigación científica. Los hallazgos de este estudio, publicado en Neural Networks, proporcionan una base para futuras investigaciones sobre el papel del sueño tanto en las abejas como en los humanos, destacando la interconexión de la vida y el potencial de conocimientos entre especies.
Un estudio innovador revela que el sueño de las abejas muestra una actividad cerebral sorprendentemente similar a la humana, sugiriendo una “firma” neuronal compartida relacionada con la consolidación de la memoria. Este hallazgo, logrado mediante imágenes ópticas del cerebro y modelado computacional, amplía nuestra comprensión de los orígenes evolutivos del sueño, ofrece posibles perspectivas sobre la salud de los polinizadores e inspira nuevas vías de investigación en neurociencia humana, destacando los sorprendentes paralelismos entre los cerebros más pequeños y los más grandes.
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