O sono recalibra as células de memória do cérebro, permitindo-nos solidificar o que aprendemos e usá-lo quando acordarmos, indicam novas evidências de ratos.
A privação do sono, distúrbios do sono e pílulas para dormir podem interferir no processo, concluem os pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins.
"A questão é que o sono não é realmente tempo de inatividade para o cérebro".
"Nossas descobertas avançam solidamente a idéia de que o mouse e, presumivelmente, o cérebro humano só pode armazenar tanta informação antes de precisar recalibrar", diz Graham Diering, um colega de pós-doutorado que liderou o estudo na revista. Ciência.
“Sem dormir e a recalibração que acontece durante o sono, as lembranças correm o risco de se perder”, diz ele.
Os pesquisadores analisaram um processo que havia sido bem estudado em células cerebrais cultivadas em laboratório, mas não em animais vivos, dormindo ou acordados. Conhecido como redimensionamento homeostático, ele uniformemente enfraquece as sinapses em uma rede neural em uma pequena porcentagem, deixando suas forças relativas intactas e permitindo que a aprendizagem e a formação da memória continuem. Isso evita que as células cerebrais disparem constantemente e alcancem a carga máxima. Quando um neurônio maximiza, ele perde sua capacidade de transmitir informações, obstruindo a formação da memória.
Para descobrir se o processo ocorre em mamíferos adormecidos, Diering se concentrou em áreas do cérebro de ratos responsáveis pelo aprendizado e pela memória: o hipocampo e o córtex. Ele procurou as mesmas mudanças observadas em células cultivadas em laboratório durante a redução de escala.
Os resultados mostraram uma queda percentual de 20 nos níveis de proteína receptora em camundongos adormecidos, indicando um enfraquecimento geral de suas sinapses, em comparação com os camundongos que estavam acordados.
"Essa foi a primeira evidência de redução homeostática em animais vivos", diz Richard Huganir, professor de neurociência e autor sênior do estudo. "Isso sugere que as sinapses são reestruturadas em todo o cérebro do mouse a cada 12 horas, o que é bastante notável".
Nos ratos que dormem, os pesquisadores também descobriram, como esperavam, níveis significativamente mais altos de uma proteína chamada "Homer1a", conhecida por ser crítica para regular o sono e a vigília.
Testes anteriores com neurônios desenvolvidos em laboratório já haviam mostrado que o Homer1a desempenha um papel importante no processo de redução de escala. No novo estudo, os pesquisadores descobriram que os níveis dessa proteína são 250 por cento mais altos nas sinapses de camundongos que dormem, em comparação com os camundongos acordados.
"Achamos que Homer1a é um tipo de policial de trânsito", diz Huganir, explicando que a proteína avalia os níveis de certos neurotransmissores e substâncias químicas para determinar quando o cérebro está "quieto o suficiente para começar a reduzir a escala".
Os pesquisadores confirmaram que o sono é uma necessidade para esse processo de redução de escala que não pode ser substituído.
"A questão é que o sono não é realmente o tempo de inatividade do cérebro", diz Diering. "Tem um trabalho importante para fazer então, e nós, no mundo desenvolvido, estamos nos enganando, ignorando-o."
Huganir enfatiza que, como este estudo se concentrou apenas no hipocampo e no córtex, mais pesquisas são necessárias em outras partes do cérebro - e em todo o corpo - para entender melhor a necessidade do sono.
Os pesquisadores também observam a necessidade de examinar mais de perto como os remédios conhecidos para prevenir o desmame homeostático, incluindo os benzodiazepínicos e outros sedativos ou auxiliares de sono, interferem no aprendizado e na memória.
O apoio para o trabalho veio dos Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde, do Centro Johns Hopkins de Descoberta Proteômica e dos Institutos Nacionais de Saúde.
Fonte: Johns Hopkins University
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