Los renos duermen mientras rumen la comidaLetra y voz libre

Agencias, Ciudad de México.- Los investigadores han descubierto que cuanto más tiempo pasan los renos rumiando, menos tiempo pasan en sueño sin movimientos oculares rápidos (no-REM), según publican en la revista ‘Current Biology’.

Las grabaciones de EEG revelaron que las ondas cerebrales de los renos durante la rumiación se parecen a las ondas cerebrales presentes durante el sueño no REM, y estos patrones de ondas cerebrales sugieren que los renos están más “descansados” después de rumiar. Los investigadores especulan que esta multitarea podría ayudar a los renos a dormir lo suficiente durante los meses de verano, cuando la comida es abundante y los renos se alimentan casi 24 horas al día, 7 días a la semana, como preparación para el largo y escaso invierno ártico.

“Cuanto más rumian los renos, menos sueño no REM adicional necesitan –explica la primera autora y neurocientífica Melanie Furrer, de la Universidad de Zúrich (Suiza)–. Creemos que es muy importante que puedan ahorrar tiempo y cubrir sus necesidades de sueño y digestivas al mismo tiempo, sobre todo durante los meses de verano“.

Los ciclos luz-oscuridad están ausentes en el Ártico durante el invierno y el verano, y estudios anteriores demostraron que los renos que habitan en el Ártico no muestran ritmos circadianos de comportamiento durante estas estaciones, aunque tienden a ser más activos durante el día en los equinoccios de primavera y otoño, cuando los ciclos luz-oscuridad están presentes. Sin embargo, se desconocía si estas diferencias estacionales también influían en cuánto y cómo duermen los renos.

Para investigar la influencia de los ciclos estacionales de luz-oscuridad en los patrones de sueño de los renos, los investigadores realizaron electroencefalografías (EEG) no invasivas en renos de la tundra euroasiática (‘Rangifer tarandus tarandus’) en Tromso, Noruega (69°N), durante el equinoccio de otoño, el solsticio de verano y el solsticio de invierno. Los renos, todos ellos hembras adultas, formaban parte de una manada cautiva de la UiT, la Universidad Ártica de Noruega, en Tromso, y los experimentos se llevaron a cabo en establos interiores con iluminación controlada, alimentación ilimitada y temperatura constante.

Comprobaron que los renos dormían aproximadamente lo mismo en invierno, verano y otoño, a pesar de ser mucho más activos en verano. Esto contrasta con otras especies que cambian la cantidad de sueño en respuesta a las condiciones ambientales. Por término medio, los renos pasaron 5,4 horas en sueño no REM, 0,9 horas en sueño REM y 2,9 horas rumiando durante un periodo determinado de 24 horas, independientemente de la estación.

“El hecho de que los renos duerman la misma cantidad en invierno y en verano implica que deben tener otras estrategias para hacer frente al limitado tiempo de sueño durante el verano ártico”, afirma Furrer.

Una posible estrategia es la oportunidad de descansar durante la rumiación, es decir, la nueva masticación de alimentos parcialmente digeridos, que es un componente importante de la digestión para los renos y otros rumiantes. Anteriormente se había observado que las ovejas domésticas, las cabras, el ganado vacuno y los ratones ciervos producen ondas cerebrales similares a las del sueño durante la rumia, pero no estaba claro si ésta podía tener una función reparadora similar a la del sueño.

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— Abstream (@abstreamme) December 23, 2023

Los investigadores descubrieron que las lecturas del electroencefalograma de los renos durante la rumia se asemejaban a patrones de ondas cerebrales indicativos de sueño no REM, como el aumento de la actividad de ondas lentas y los husos de sueño. Los renos que dormían y los que rumiaban también mostraban un comportamiento similar, tendiendo a sentarse o levantarse en silencio durante ambas actividades, y reaccionaban menos a perturbaciones como que un reno vecino se sentara o se levantara: los renos respondían directamente a estas perturbaciones (mirando hacia el reno vecino) el 45% del tiempo si estaban despiertos, pero sólo el 25% del tiempo si rumiaban, y el 5% del tiempo si estaban en sueño no REM.

A continuación, los investigadores comprobaron si la rumiación podía reducir el impulso de los renos a dormir privándoles de sueño durante 2 horas y midiendo sus ondas cerebrales durante el sueño antes y después de esta privación. Tras la privación de sueño, las lecturas del electroencefalograma de los renos mostraron un aumento de la actividad de ondas lentas, lo que es indicativo de un aumento de la “presión del sueño” -el impulso biológico inconsciente de dormir más y más profundamente-, lo que sugiere que los renos experimentan un sueño más profundo tras la privación de sueño.

Sin embargo, cuando los renos rumiaban, esta actividad de ondas lentas disminuía durante el sueño posterior, y cuanto más rumiaban, más disminuía la actividad de ondas lentas. “Esto sugiere que la rumiación reduce la presión del sueño, lo que podría beneficiar a los renos porque significa que no tienen que comprometer la recuperación del sueño cuando pasan más tiempo rumiando“, dice Furrer.

Esto es especialmente importante durante el verano, porque cuanto más comen, más tiempo necesitan los renos para rumiar. “La rumia aumenta la absorción de nutrientes, por lo que es crucial que los renos pasen suficiente tiempo rumiando durante el verano para ganar peso de cara al invierno”, añade.

Dado que los renos parecen dormir mientras rumian sólo una parte del tiempo, los estudios de seguimiento deberían comparar el impacto de la rumia mientras duermen con el de la rumia cuando están despiertos, y lo ideal sería también medir el comportamiento y el sueño de los renos en condiciones más naturales al aire libre, dicen los investigadores. Sin embargo, estas mediciones requerirían la implantación quirúrgica de sensores EEG en lugar de los electrodos de superficie no invasivos utilizados en este estudio.

“Otra cosa que podríamos añadir es observar a los renos jóvenes –apunta Furrer–. Sabemos que la necesidad de sueño es mucho mayor en los niños pequeños y los bebés que en los adultos, así que sería interesante observar el sueño en los renos más jóvenes”.

Como se informó anteriormente, los renos pasaron sólo alrededor del 23% de su tiempo en sueño NREM, independientemente de la estación. Especialmente dada la observación de que una privación de sueño de 2 horas ya aumentaba significativamente la presión del sueño, las fases del sueño NREM podrían no ser suficientes para la recuperación del sueño. Por lo tanto, surge la pregunta de si los renos desarrollaron estrategias además del sueño NREM para prevenir la acumulación de presión del sueño. La rumia podría ser un candidato, ya que este comportamiento comparte algunas características con el sueño NREM, como la inactividad conductual. Por lo tanto, comparamos estos dos estados de comportamiento tanto a nivel de comportamiento como de EEG para evaluar si la recuperación del sueño en los renos podría tener lugar durante la rumia.

La rumia en los renos se caracterizó por una inactividad conductual y posiciones corporales similares a las del sueño NREM (sentado o de pie en silencio). Otra definición conductual del sueño es el aumento del umbral de excitación. Así, en un análisis exploratorio, evaluamos las reacciones (ninguna, dirigida o no dirigida) de los renos a los ruidos que se producían regularmente cuando los animales vecinos cambiaban de postura (sentados o de pie).

Posteriormente, comparamos la proporción de reacciones nulas, dirigidas y no dirigidas entre los estados de vigilancia. Las reacciones difirieron más entre los estados de sueño y vigilia NREM, mientras que fueron intermedias para la rumia (Figura S2). Las reacciones dirigidas mostraron la mayor diferencia. Eran muy comunes cuando los renos estaban despiertos (45%), raros cuando estaban en sueño NREM (5%) e intermedios cuando rumiaban (25%). Por lo tanto, según la reacción conductual ante una perturbación, es posible que los renos no siempre estén despiertos cuando rumia.

La suposición de que durante la rumia los animales pueden adoptar un estado “parecido al sueño” ha sido respaldada además por la electroencefalografía. Se han observado oscilaciones cerebrales características del sueño NREM, como ondas lentas y husos del sueño, durante la rumia tanto en rumiantes domésticos como en un rumiante salvaje, el ratón-ciervo menor (Tragulus kanchil). En los renos, detectamos ondas lentas y husos de sueño en el EEG de rumia utilizando algoritmos establecidos. Además, encontramos un acoplamiento temporal entre las ondas lentas y los husos del sueño que se parecía al acoplamiento del huso de ondas lentas específico del sueño NREM.