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Muchos peces trogobliontes (que habitan en cuevas) son conocidos por ser ciegos. Se cree que esto reduce o incluso quita la necesidad de dormir, como su necesidad por procesar información sensorial, predominantemente visual. Algunos estudios apuntan a que gran parte de la necesidad de concebir el sueño es porque  la reducción en información sensorial y procesamiento durante el sueño (no recibir estímulos visuales, auditivos, etc) permite que el refrescamiento de circuitos de memoria ocurra sin problemas. Por lo que una gran reducción en información que procesar (información visual en este caso) se traduce a menor descanso o sueño necesitado. (Kavanau, 1998)

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Se sabe que el proceso del sueño está regulado por dos mecanismos principales, el 'homeostático' y el 'circadiano'. Los peces cebra larvales jóvenes compensan la privación del sueño aumentando el tiempo de sueño. En cambio, el pez cebra adulto, sin embargo, muestra una complejidad algo inesperado en sus respuestas a la privación del sueño.

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Estructuras neuronales implicadas en el sueño del pez cebra

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Estructuras neuronales implicadas en el sueño del pez cebra

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Los indicadores fluorescentes de calcio representan una excelente herramienta para monitorear la actividad neuronal. Dichos indicadores se transportan fácilmente de forma retrógrada y anterógrada por las neuronas y se pueden utilizar para llenar poblaciones de motoneuronas e interneuronas en diferentes regiones del cerebro.

La latencia y el umbral de las respuestas de calcio neuronal aumentan durante el sueño nocturno.

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Fenómeno fisiológico y de comportamiento universal en los vertebrados y es probable que compartan funciones y mecanismos con otras especies. Algunas especies, incluidos los humanos, tienen un período de sueño consolidado, que ocurre de noche o durante el día, otros animales tienen el sueño fragmentado, la mayoría se quedan quietos para dormir e inclusive tienen posturas de sueño características y algunos deben seguir moviéndose para seguir durmiendo.

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Cambios en el sueño relacionados con la edad 

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Cambios en el sueño relacionados con la edad 

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En la mayoría de estas neuronas, la melatonina no afectó las respuestas del calcio a los estímulos sensoriales.

Mientras que los efectos de la melatonina parecen estar más localizados, los hipnóticos GABAérgicos inhiben la actividad neuronal en la mayoría de las áreas del cerebro.

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La compleja maquinaria del reloj circadiano intrínseco incluye varios genes y proteínas centrales del reloj que actúan como factores de transcripción que se organizan en bucles de retroalimentación complejos para mantener oscilaciones cercanas a las 24 horas.
Como resultado, los genes controlados por el reloj y sus productos modulan múltiples procesos de salida, incluido el ciclo de sueño y vigilia. La mayoría de los estudios que abordaron este problema se realizaron en ratones, ratas y hámsteres con actividad nocturna.

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Las larvas del pez cebra flotan con la cabeza hacia abajo o manteniéndose en una posición horizontal cerca del fondo del tanque, en cambio el pez cebra adulto dormido flota en posición horizontal o con la cabeza hacia ligeramente arriba, moviendo ocasionalmente los ojos o las aletas, o incluso nadando lentamente.

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Organo encargado de la Producción de Melatonina

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Organo encargado de la Producción de Melatonina

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De manera similar, la producción nocturna de la principal hormona circadiana (melatonina) ocurre durante la fase de sueño en humanos y en el período de actividad máxima en ratas y ratone.
No es sorprendente que la melatonina promueva el sueño en especies diurnas pero no nocturnas.

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La exposición constante a la luz puede reducir significativamente la amplitud de expresión del reloj y del reloj controlado.

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La regulación circadiana de los procesos fisiológicos y de comportamiento bajo agua, en las especies diurnas y nocturnas puede diferir significativamente.

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La regulación circadiana de los procesos fisiológicos y de comportamiento bajo agua, en las especies diurnas y nocturnas puede diferir significativamente.

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Por ejemplo, la activación diurna de la estructura del reloj maestro neuronal en los mamíferos (los núcleos supraquiasmáticos del hipotálamo, SCN) se correlaciona con la actividad diurna en los humanos y el sueño en los nocturnos. (Zhdanova, 2011)

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Las respuestas de calcio neuronal aumentan durante el sueño nocturno.

Los grupos neuronales específicos y las neuronas individuales de los núcleos del tronco encefálico se pueden examinar para detectar una participación en la regulación del sueño del pez cebra después de inyecciones caudales de indicadores fluorescentes.

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El sueño sigue siendo un enigma de la biología moderna.

Los peces tienen un tronco encefálico, mesencéfalo y diencéfalo bien desarrollados, con circuitos nerviosos centrales sensoriales, motores e integradores que son comparables a los de los mamíferos. Sin embargo, el cerebro anterior en los peces es relativamente pequeño.