Estudo afirma que dormir “encolhe” o cérebro para abrir espaço para novos aprendizados

Você sabia que dormir encolhe suas conexões neurais? Pode parecer estranho, mas essa é a conclusão de novas pesquisas que examinaram mudanças sutis no cérebro durante o sono.

Pesquisadores descobriram que o sono proporciona um período em que as sinapses do cérebro – as conexões entre os neurônios – diminuem em quase 20%. Durante este período, as sinapses descansam e se preparam para o dia seguinte, se tornando mais fortes enquanto recebem novas informações – ou seja, aprendendo novas coisas.

Sem essa reinicialização, conhecida como “homeostase sináptica”, as sinapses podem ficar sobrecarregadas e desgastadas, como uma tomada elétrica com muitos aparelhos conectados a ela, disseram os cientistas.

“O sono é o momento perfeito para permitir que a renormalização sináptica ocorra… porque quando estamos acordados, somos ‘escravos’ do aqui e agora, sempre atendendo a alguns estímulos e aprendendo algo”, disse a coautora do estudo, a Dra. Chiara Cirelli, do Centro de Sono e Consciência da Universidade de Wisconsin-Madison.

“Durante o sono, estamos muito menos preocupados com o mundo externo… e o cérebro pode experimentar [ou avaliar] todas as nossas sinapses e renormalizá-las de forma inteligente”, disse Cirelli à Live Science.

Cirelli e seu colega, o Dr. Giulio Tononi, também da Universidade de Wisconsin-Madison, apresentaram esta hipótese de homeostase sináptica (SHY) em 2003.

Agora, Cirelli e Tononi têm evidência visual direta de SHY depois de observar o encolhimento de sinapses em camundongos enquanto os animais dormiam, uma experiência intrincada que durou quatro anos. Os pesquisadores descreveram suas descobertas em 2 de fevereiro, na revista Science.

O sono é o preço que as pessoas pagam para manter seus cérebros capazes de continuar aprendendo coisas novas, disseram os pesquisadores.

Russell Foster, que dirige o Instituto de Sono e Neurociência Circadiana da Universidade de Oxford no Reino Unido, que não estava associado ao estudo, chamou-o de “um trabalho muito bom e claro”. As descobertas sustentam a noção de que o sono é necessário para a consolidação de memórias e assim aprender, disse Foster.

Por milênios, os humanos investigaram a natureza e o propósito do sono. Aristóteles sugeriu que o sono era restaurador, um momento para substituir ou reconstruir tudo que foi desgastado em todo o corpo durante o dia. A ciência moderna apoia essa ideia, com pesquisadores que identificam conjuntos de genes associados à restauração e caminhos metabólicos que se ativam somente durante o sono.

Cirelli e Tononi concentraram-se no efeito do sono no cérebro. Em um artigo publicado em 2003, eles levantaram a hipótese sobre o papel do sono no crescimento das sinapses, que servem como “avenidas” para transportar informações entre os neurônios. As sinapses estão constantemente se fortalecendo ou se ampliando durante o dia para acomodar o fluxo de tráfego à medida que o cérebro absorve novas experiências. Mas esse fortalecimento não pode continuar indefinidamente, senão as sinapses ficam saturadas – como uma “sobrecarga de informações”.

Os pesquisadores sugeriram em um artigo anterior que as sinapses são remendadas durante o sono. Este ‘remendar’ não necessariamente faz com que o corpo precise dormir; Em vez disso, o corpo está aproveitando o tráfego cerebral diminuído que ocorre enquanto um indivíduo dorme.

Para encontrar evidências para isso, os pesquisadores usaram uma nova forma de microscopia eletrônica que pode discernir as minúsculas mudanças na diminuição e posterior expansão dessas sinapses microscópicas no nível nanométrico em cérebros de ratos. Eles descobriram que algumas horas de sono levaram a uma diminuição de em média 18 por cento no tamanho das sinapses.

Cirelli disse que uma descoberta interessante foi que esta recuperação através do encolhimento ocorreu em cerca de 80 por cento das sinapses, mas pouparam as maiores. Essas sinapses maiores podem estar associadas às memórias mais estáveis ​​e importantes, as conexões que o cérebro não quer perder, os pesquisadores especularam. No entanto, a maneira como o cérebro decide quais conexões sinápticas se recuperam é outro mistério a ser explorado, disse Cirelli.

“É fundamental que esse encolhimento ocorra todas as noites, de modo que a enorme quantidade de informações codificadas por sinapses temporárias durante o dia não irá sobrecarregar o cérebro”, disse Foster. “O encolhimento garante que apenas as informações mais importantes sejam mantidas”.

Foster disse que pode imaginar experimentos seguintes com base no trabalho de Cirelli-Tononi que usaria camundongos teste para explorar as conexões entre os ritmos circadianos (o “relógio interno” do corpo), sono, sinapses de reposição e distúrbios psiquiátricos. Algumas das características-chave desses distúrbios parecem ser uma interrupção no circuito neural, interrupção do sono e cognição e memórias prejudicadas, disse Foster.

Foster acrescentou que as sinapses de reposição podem ser uma característica central do sono, particularmente para humanos, com suas habilidades cognitivas avançadas em comparação com outros animais. No entanto, a reposição é provavelmente uma das muitas funções essenciais que ocorre durante a fase de sono, período durante o qual o corpo aproveita a inatividade física para realizar uma série de atividades essenciais de limpeza, disse ele. [Live Science]

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