Dondequiera que vayan los humanos, la mosca de la fruta, o Drosophila, también va. Así que les gusta la misma temperatura que a nosotros. Un estudio sobre las moscas de la fruta y su sistema nervioso central demuestra que existe un circuito cerebral en nuestras compañeras aladas que es sensible a la temperatura y opta por una siesta vespertina en los días de calor.
En un día caluroso de verano, puedes dormitar en medio del día y quedarte dormido. La mayoría de la gente aprovecha la pausa del almuerzo para comer y dar una vuelta a la manzana. Pero en algunas partes del mundo es bastante normal programar una siesta durante las horas más calurosas del día y cerrar el negocio. Parece que no solo hay una explicación cultural, sino también biológica.
La temperatura influye en el comportamiento humano, ya sea en los patrones de alimentación, los niveles de actividad o el ciclo de sueño y vigilia. Dormimos peor cuando hace calor y en las mañanas frías nos cuesta salir de la cama. Pero el vínculo entre las neuronas sensoriales y las neuronas que controlan este ciclo aún no se conoce del todo.
Termómetro en la cabeza
Los neurobiólogos de la Universidad de Northwestern han encontrado algunas pistas y están empezando a entender lo que ocurre. En un nuevo estudio publicado en la revista Current Biology, los científicos descubrieron que las moscas de la fruta están preprogramadas para echar una siesta a mitad del día. Esta investigación se basa en un trabajo de 2020, que identificó un termómetro cerebral que solo se activa en tiempo frío. El nuevo estudio examina ahora un circuito similar de "termómetro" de alta temperatura.
"Los cambios de temperatura tienen un fuerte efecto en el comportamiento tanto de los humanos como de los animales, ya que les indican que es el momento de adaptarse a los cambios de estación", explica Marco Gallio, profesor asociado de neurobiología en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg. "El efecto de la temperatura sobre el sueño puede ser bastante extremo, puesto que algunos animales deciden dormir durante toda una estación (pensemos en la hibernación de un oso), pero se desconocen en gran medida los circuitos cerebrales específicos que regulan la interacción entre la temperatura y los centros del sueño."
El director de la investigación, Gallio, explica que las moscas de la fruta pueden servir muy bien como modelos para estudiar grandes cuestiones, como por ejemplo por qué dormimos y qué hace el sueño en el cerebro. Las moscas de la fruta no alteran el instinto del sueño, por ejemplo, haciendo que pasen la noche en vela. Permiten a los investigadores estudiar la influencia de los estímulos externos, como la luz y la temperatura, a nivel celular.
25 grados es lo ideal
Este estudio científico es el primero que identifica receptores de "calor absoluto" en la cabeza de la mosca que responden a temperaturas superiores a los 25 grados centígrados, la temperatura favorita de la mosca. La mosca de la fruta común de laboratorio, Drosophila, ha colonizado casi todo el planeta al establecer estrechos vínculos con los humanos. Por lo tanto, no es de extrañar que su temperatura favorita coincida con la de los humanos.
Los investigadores descubrieron que las neuronas del cerebro que reciben información sobre el calor forman parte del sistema más amplio que regula el sueño. Esto coincide con el estudio anterior sobre las neuronas del cerebro y las temperaturas más frías. Cuando el circuito cálido está activo, que corre en paralelo al circuito frío, las neuronas que promueven el sueño vespertino permanecen encendidas durante más tiempo. En consecuencia, la mosca de la fruta duerme más tiempo por la tarde, en el momento más caluroso del día.
El estudio fue posible gracias al conectoma de Drosophila. Se trata de un mapa digital completo de las conexiones neuronales del animal. Se han necesitado diez años para conseguirlo. Los investigadores tienen ahora acceso a un sistema informático con todas las conexiones cerebrales posibles para cada una de las aproximadamente 100 000 células cerebrales de la mosca.
Beneficios de los circuitos cerebrales sensibles a la temperatura
El equipo de investigación de Gallio espera que los estudios de seguimiento arrojen más luz sobre los circuitos fríos y calientes y descubran cómo los circuitos cerebrales afectan al sueño. El equipo estudiará los efectos a largo plazo de la temperatura en el comportamiento y la fisiología. Por ejemplo, quieren saber más sobre el impacto del efecto invernadero y cómo se adaptan las distintas especies.
"La gente puede optar por echarse una siesta por la tarde en un día caluroso y en algunas partes del mundo esto forma parte de la cultura. Pero, ¿es realmente una elección o es un comportamiento preprogramado en nuestro cerebro?", se pregunta Gallio. "Por supuesto, la siesta no forma parte de la cultura de la Drosophila, así que bien podría ser que estemos pasando por alto un mecanismo biológico subyacente muy fuerte en los humanos".