¿Pueden dormir las aves mientras vuelan?

Lo que midió el electroencefalograma

Hasta 2016 nadie sabía con certeza si las aves duermen de verdad durante los vuelos de varios días, o si simplemente aguantan despiertas. Para averiguarlo, un equipo liderado por Niels Rattenborg, del Instituto Max Planck de Ornitología, capturó 15 fragatas grandes (Fregata minor) hembras que criaban pichones en la isla Genovesa, Galápagos, y les instaló un casco con electrodos que registraba la actividad eléctrica de cada hemisferio cerebral por separado, más un acelerómetro que seguía los movimientos de la cabeza.^[1] Catorce aves volvieron con el equipo puesto después de uno o dos viajes de pesca sobre el Pacífico que duraron hasta 10 días y cubrieron hasta 3.000 kilómetros.

El resultado sorprendió a los propios autores: en vuelo, las fragatas pasaron durmiendo apenas el 2,9 % del tiempo, frente al 53,3 % que dormían esas mismas aves al volver a su nido en tierra. Hecho el promedio por día, eso da 0,69 horas de sueño en vuelo, unos 41 minutos, el 7,4 % de lo que duermen en tierra firme. La hipótesis que se quería probar era que las aves “completan” su necesidad de sueño en el aire durmiendo con medio cerebro a la vez (sueño unihemisférico), igual que hacen algunas aves posadas para vigilar a un depredador. El experimento mostró que sí usan ese truco —y también pueden dormir con los dos hemisferios a la vez—, pero ni así se acercan a dormir lo que duermen en tierra.

Dormir en el aire significa, en la práctica, dormir a los tirones. Un episodio típico de sueño de ondas lentas (la fase más profunda y fácil de detectar por EEG) duró en promedio 10,9 segundos en vuelo, contra 28,3 segundos en tierra. El más largo registrado, contando también breves tramos de sueño REM, llegó a 348 segundos (5,8 minutos) en una sola ave; en tierra, los episodios más largos pasaban los 1.200 segundos (20 minutos). Casi todo el sueño en vuelo ocurrió de noche y mientras el ave planeaba en círculos dentro de una corriente de aire ascendente, no mientras aleteaba.

Cuando dormían con un solo hemisferio (sueño unihemisférico), las fragatas mantenían el ojo del lado despierto apuntando hacia donde giraban, como si vigilaran por dónde iban. Pero esa asimetría explica una fracción del sueño: la mayoría de las veces dormían con los dos hemisferios juntos, lo que descarta que el sueño unihemisférico sea indispensable para mantener el control del vuelo en planeo.

Cómo lo sabemos

El método para medir sueño en un animal en movimiento es el mismo que se usa en laboratorio con personas o ratas: el electroencefalograma (EEG), que registra con electrodos la actividad eléctrica de la superficie del cerebro y distingue vigilia, sueño de ondas lentas y sueño REM por la forma de esas ondas. El desafío era hacerlo en un ave volando sola sobre el océano durante días. El equipo desarrolló un grabador en miniatura (Neurologger 2A, de 55 gramos, un 4 % del peso del ave) que se pegaba a la piel detrás del pico y registraba el EEG de los dos hemisferios por separado, además de la aceleración de la cabeza en tres ejes, de forma continua durante hasta 10 días a 200 Hz. Un GPS en la espalda registraba la posición cada 5 minutos.

Con esos datos, un software de clasificación de sueño (REMLogic) dividió el registro en tramos de 4 segundos y los etiquetó como vigilia, sueño de ondas lentas o sueño REM según la amplitud y frecuencia de las ondas en cada hemisferio. El acelerómetro permitió, además, distinguir si el ave aleteaba, planeaba derecho o planeaba en círculos (por la aceleración centrípeta del giro), y confirmar que las ondas lentas detectadas no eran un artefacto del movimiento: aparecían con la cabeza quieta y desaparecían durante el aleteo fuerte. El estudio comparó 14 aves en vuelo con 9 de esas mismas aves ya instaladas de nuevo en el nido, usando pruebas estadísticas pareadas. Es una muestra chica —típica de este tipo de estudios con equipamiento costoso y aves silvestres difíciles de recapturar—, pero la diferencia entre volar y estar en tierra fue grande y consistente entre individuos.

Lo que se suele decir mal

Antes de este estudio, la idea instalada —incluso entre biólogos— era que las aves que vuelan sin parar por días “duermen igual que las demás”, solo que con medio cerebro a la vez para no perder el control del vuelo ni la atención al entorno. Esa idea no estaba mal del todo: las fragatas efectivamente usan sueño unihemisférico en el aire, más que en tierra. El error estaba en asumir que ese truco les permitía cubrir su necesidad normal de sueño. Los datos muestran lo contrario: duermen una fracción mínima de lo que duermen en tierra, en episodios mucho más cortos y de menor intensidad, y recién compensan ese déficit cuando vuelven a posarse. Cómo hacen para sostener días de vuelo casi sin dormir, sin mostrar los efectos de deterioro que la falta de sueño produce en casi todos los demás animales estudiados, sigue siendo una pregunta abierta.