Ao induzir padrões específicos de atividade em pequenas porções do cérebro de camundongos acordados, pesquisadores apoiados pelos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos (NIH) desencadearam uma recalibração das conexões neurais que normalmente ocorre apenas durante o sono. Essa nova abordagem compensou os efeitos da privação de sono em tarefas de memória e revelou características do sono que são essenciais para seu efeito restaurador.

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Perda de memória, confusão mental e raciocínio lento?

"O que estamos fazendo, essencialmente, é forçar o sono em uma região localizada do cérebro. Enquanto essa parte consolida as memórias e restaura a capacidade de aprendizado, outras partes permanecem conscientes/vigilantes e conectados ao ambiente", diz a autora correspondente Chiara Cirelli, médica e doutora, professora de psiquiatria da Universidade de Wisconsin-Madison, em comunicado. "Os golfinhos fazem algo semelhante, dormindo com apenas um hemisfério cerebral de cada vez."

O sono não REM (NREM), que representa cerca de 80% do sono em adultos, é quando as junções entre os neurônios responsáveis ​​pela formação de memórias são avaliadas. Durante essa fase, o cérebro protege conexões importantes para armazenamento por um longo prazo, elimina aquelas menos necessárias e abre espaço para novos.

Cirelli e seus colegas relataram anteriormente que, quando privados de sono, tanto ratos quanto humanos podem exibir atividade cerebral local de ondas lentas — uma característica do sono NREM — enquanto acordados. Essas oscilações causadas pela privação em direção a uma atividade semelhante ao sono podem ter sido muito esporádicas e breves para serem benéficas, mas as descobertas levantaram questões sobre os efeitos possíveis de uma versão mais longa e sistemática dessa atividade.

Na nova pesquisa, os autores usaram uma combinação de implantes de pulsos de luz e modificações genéticas para induzir atividades rítmicas intermitentes em um lado do cérebro de camundongos privados de sono por 30 minutos de cada vez, imitando os padrões que ocorrem durante o sono NREM.

Quando os camundongos dormiram posteriormente, a atividade de ondas lentas foi menor nas regiões específicas que os autores tinham estimulado, porém menor necessidade de sono. Experimentos adicionais sugeriram que esse efeito não dependia da redução geral na atividade neuronal, que alguns cientistas consideraram crucial para a recuperação da fadiga neuronal causada pela vigília, mas sim do padrão específico de alternância entre atividade e desativação.

Os pesquisadores exploraram os benefícios potenciais por meio de um teste comportamental de memória tátil, para que qual o sono seja importante. Camundongos privados de sono que receberam estimulação em regiões motoras e sensoriais em ambos os lados do cérebro tiveram desempenho semelhante ao de camundongos bem descansados. Camundongos privados de sono que não receberam melhoria de desempenho significativamente pior.

Em estudos futuros, Cirelli pretende descobrir efeitos semelhantes que podem ser replicados em humanos usando uma tecnologia de estimulação transcraniana menos invasiva.

"Esta pesquisa decifra ainda mais por que dormimos e como aprender, o que nos aproxima de entender melhor como prevenir e tratar o declínio cognitivo" diz Amy Bany Adams, diretora interina do Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e Acidentes Vascular Cerebral (NINDS) dos Institutos Nacionais de Saúde (NIH), que financiou a pesquisa.