Tan diferentes, pero tan parecidas. A través de la polinización, las abejas desempeñan un papel importante en el ecosistema, afectando el ciclo de vida de las plantas, la biodiversidad y la producción agrícola. Su presencia está estrechamente ligada a la actividad humana.
Ahora, un estudio de la Universidad de Trento sugiere una conexión aún más profunda. Lo que ocurre en el cerebro de estos insectos durante el sueño resulta no ser tan diferente de lo que ocurre en el cerebro humano cuando dormimos. En otras palabras, el sueño parece tener la misma «firma» a nivel neuronal.
Estos hallazgos se detallan en el artículo «Correlaciones neuronales del sueño en las abejas melíferas», publicado ahora en la revista Neural Networks.
Albrecht Haase es el investigador principal de este estudio. El equipo de investigación estuvo compuesto por Sebastian Moguilner, Ettore Tiraboschi, Giacomo Fantoni, Heather Strelevitz, Hamid Soleimani, Luca Del Torre y Uri Hasson.
Todos ellos son miembros del Centro de Ciencias de la Mente y el Cerebro (CIMeC) de la Universidad de Trento, donde Haase dirige el laboratorio de Neurofísica, en colaboración con el Departamento de Física, y Hasson lidera el grupo de Integración e Información.
El estudio se basó en la experiencia diversa de un equipo interdisciplinario de neurocientíficos, neurobiólogos, neurocientíficos computacionales, bioinformáticos y físicos.
«Por primera vez, hemos observado lo que sucede en el cerebro de las abejas dormidas y hemos identificado estados de la red neuronal que son señales del sueño», comenta Haase.
La ciencia del sueño ha evolucionado considerablemente a lo largo de los años, con grupos de investigación de todo el mundo que se esfuerzan por revelar los orígenes evolutivos y las funciones cognitivas del sueño. Sin embargo, hasta ahora, los mecanismos del sueño en los invertebrados a nivel neuronal han permanecido en gran medida desconocidos.
«Nuestro estudio explora este nuevo territorio y ofrece el primer estudio de imágenes para analizar el sueño en insectos a nivel de red neuronal», afirma.
Los investigadores combinaron imágenes cerebrales ópticas, análisis de aprendizaje automático y modelado neuronal computacional para estudiar cómo el sueño influye en las redes neuronales responsables de la percepción sensorial, en particular en los lóbulos antenales, que son los principales centros olfativos de las abejas. Los datos se recopilaron automáticamente durante la noche, cuando las abejas entran naturalmente en su fase de sueño.
Los movimientos corporales de las abejas se monitorizaron con una cámara frontal, mientras que su actividad cerebral se registró simultáneamente con un microscopio de dos fotones. Al analizar la concentración de calcio en las neuronas, los científicos pudieron detectar la actividad neuronal tanto durante el sueño como en la vigilia.
Hemos demostrado que, en estado 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. Mediante simulaciones computacionales del cerebro, identificamos cómo la red neuronal y sus conexiones cambian durante el sueño.
El modelo muestra que la modificación de un único parámetro, el acoplamiento sináptico entre neuronas, provocó que el cerebro dejara de optimizar la decodificación de las señales olfativas. Esta reducción de la percepción olfativa es coherente con lo que ocurre típicamente durante el sueño, también en humanos.
Este trabajo es importante para la neurociencia básica, pero también contribuye a la investigación sobre la preocupación mundial por la salud de los polinizadores. Las abejas melíferas son una especie clave, con un profundo impacto en la estabilidad de los ecosistemas, la biodiversidad y la productividad agrícola debido a su papel en la polinización.
Al revelar cómo el sueño modula el procesamiento de la información sensorial, estos métodos pueden ayudar a comprender cómo el estrés ambiental, los pesticidas y el cambio climático pueden afectar el sueño de las abejas y, por lo tanto, su comportamiento, cognición y supervivencia.
Por lo tanto, los resultados de este estudio de la Universidad de Trento podrían inspirar nuevas investigaciones 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 encontrar fuentes de alimento».
En el futuro, el estudio también podría aportar nuevos enfoques a la neurociencia humana. «Las abejas melíferas ofrecen la oportunidad de estudiar el sueño a nivel de neuronas individuales, algo imposible en los humanos. Los paralelismos que hemos identificado entre el sueño de las abejas y el de los humanos podrían abrir nuevas vías para la investigación sobre la consolidación de la memoria y los trastornos del sueño en humanos».
Más información: Sebastian Moguilner et al., Correlatos neuronales del sueño en abejas melíferas, Redes neuronales (2025). DOI: 10.1016/j.neunet.2025.107575
