Resulta difícil exagerar la importancia del sueño. Unas horas regulares de descanso ofrecen a los organismos de todos los tamaños la oportunidad de consolidar recuerdos, reparar células y reforzar la salud de su sistema inmunológico. Sin embargo, el origen de la necesidad de dormir, conocida por los científicos como presión del sueño (y todos los demás como cansancio), sigue siendo un misterio.
Se han planteado muchas teorías. Una de ellas hace responsable a la acumulación de una sustancia química del cerebro llamada adenosina. Otra apunta a la necesidad por parte del cerebro de crear conexiones sinápticas. Un estudio publicado en Nature el 16 de julio ofrece la prueba más sólida hasta la fecha de que la necesidad de dormir está causada por una acumulación de electrones en las mitocondrias de ciertas células cerebrales. De ser cierto, el sueño podría haber surgido en un principio como forma de reparar las mitocondrias, y los demás beneficios habrían evolucionado más tarde.
Lee tambiénEl mundo está ganando la guerra contra el cáncer
Las mitocondrias, que se encuentran en casi todas las células humanas y animales, proporcionan energía al extraer electrones de las moléculas de combustible derivadas de los alimentos. Sin embargo, en ese proceso algunos electrones se escapan, reaccionan con el oxígeno y producen subproductos tóxicos que, si se acumulan, pueden dañar las mitocondrias y otras partes de la célula.
El nuevo estudio indica que, cuando se detecta un daño mitocondrial excesivo en las células cerebrales conocidas como neuronas promotoras del sueño, éstas inducen el sueño. Dichas neuronas actúan como interruptores, según Gero Miesenböck, de la Universidad de Oxford, uno de los autores principales del artículo, y hacen que el cerebro active el sueño antes de que se acumulen demasiados electrones. El sueño restaura simultáneamente el equilibrio de electrones y permite reparar el daño mitocondrial.
Todos los animales requieren de sueño
Para llegar a sus conclusiones, los científicos realizaron una serie de experimentos con moscas del vinagre. Comenzaron marcando en el cerebro de las moscas las neuronas que promueven el sueño (conocidas como neuronas dorsales umbeliformes) con una proteína modificada genéticamente que las hacía brillar de color verde. A continuación, alteraron los ciclos naturales de sueño de las moscas colocándolas en una plataforma que se mantenía en movimiento constante durante 12 horas.
Al observar posteriormente bajo un microscopio las neuronas dorsales fluorescentes, se descubrió que las mitocondrias se habían dividido, señal de un daño relacionado con los electrones. Ahora bien, tras un período de sueño, se volvían a fusionar.
Los científicos denominan “presión del sueño” al mecanismo que dispara la necesidad de dormir
Eso apuntaba a que el daño mitocondrial podía provocar la necesidad de dormir. Para determinar si la relación era causal, los científicos manipularon de diversas maneras el equilibrio electrónico en las mitocondrias.
En el experimento más revelador de todos, los investigadores proporcionaron a las mitocondrias de las neuronas dorsales una fuente de energía alternativa: una proteína que utiliza la luz como energía. Los investigadores iluminaron con una linterna las moscas que no habían sido privadas de sueño, de modo que sus mitocondrias pudieron suministrar energía sin necesidad de utilizar su reserva de electrones. Eso aumentó la posibilidad de que se produjera una fuga de electrones. Durante la primera hora de exposición a la linterna, las moscas modificadas fueron mucho más propensas a quedarse dormidas que las del grupo de control.
Lee tambiénTrump echa a los científicos estadounidenses a los brazos de Europa
Ivana Rosenzweig, una especialista en neurociencia del sueño del King's College de Londres que no participó en el estudio, afirma que los hallazgos representan un cambio conceptual significativo. Considera que, aunque se sospechaba que el desequilibrio electrónico en las mitocondrias estaba relacionado con la falta de sueño, el estudio proporciona pruebas de que eso puede ser la causa de la presión del sueño.
Dado que la forma en que las células obtienen energía está estrechamente relacionada con el sueño en muchas especies animales, los autores del artículo afirman que es probable que la acumulación de electrones también pueda causar presión del sueño en los seres humanos. Señalan, además, que las personas con trastornos mitocondriales suelen referir una sensación de somnolencia no relacionada con la fatiga muscular. El profesor Miesenböck espera que una mejor comprensión de la presión del sueño ayude a arrojar luz sobre una serie de trastornos del sueño y enfermedades crónicas que tienen la fatiga como síntoma.
© 2025 The Economist Newspaper Limited. All rights reserved
Traducción: Juan Gabriel López Guix