Qual o propósito do dormir? A ciência responde...

Tudo que o nosso corpo faz tem um por quê – essa é a beleza da biologia e da evolução. No entanto, enquanto algumas coisas são óbvias, os cientistas ainda têm dificuldade em descobrir o motivo pelo qual certas funções existem.

Por exemplo, por que dormimos? Uma grande parte da nossa vida é gasta em um estado inconsciente.
Os pesquisadores já criaram várias hipóteses para tentar explicar isso: que é uma maneira de economizar energia, que é uma oportunidade para limpar o desperdício celular do cérebro, que é uma forma de forçar os animais a permanecerem imóveis e ocultos de predadores…

Novos artigos publicados na revista Science sugerem outra teoria: a de que dormimos para esquecer algumas das coisas que aprendemos todos os dias.

Para aprender, temos de desenvolver conexões, ou sinapses, entre os neurônios de nosso cérebro. Essas conexões são onde armazenamos memórias novas.

Em 2003, Giulio Tononi e Chiara Cirelli, biólogos da Universidade de Wisconsin-Madison, nos EUA, propuseram que as sinapses crescem tão exuberantemente durante o dia que nossos circuitos cerebrais ficam “barulhentos”.

Quando dormimos, nossos cérebros reduzem essas conexões para “limpar” o ruído dos sinais. Isso explica por que o sono existe.

Nos anos que se seguiram, Dr. Tononi e Dr. Cirelli, juntamente com outros pesquisadores, encontraram uma grande quantidade de evidência indireta para apoiar a chamada “hipótese da homeostase sináptica”.

Homeostase sináptica

Em experimentos de laboratório, os pesquisadores descobriram que os neurônios podem “podar” suas sinapses. Eles injetaram uma droga em grupos de neurônios que os estimulou a crescer sinapses extras. Posteriormente, os neurônios “diminuíram” por conta própria esse crescimento.
Outras evidências provêm das ondas elétricas liberadas pelo cérebro. Durante o sono profundo, as ondas diminuem.

O Dr. Tononi e a Dra. Cirelli testaram sua teoria com ratos. Luisa de Vivo, cientista assistente trabalhando no laboratório da dupla, conduziu uma minuciosa pesquisa de tecido retirado de ratos, alguns acordados e outros dormindo. Ela e seus colegas determinaram o tamanho e a forma de 6.920 sinapses no total.

As sinapses nos cérebros de ratos dormentes eram 18% menores do que nos acordados, o que é uma mudança surpreendente.

Homer1A

O pesquisador Graham H. Diering, da Universidade Johns Hopkins, nos EUA, também explorou a hipótese da homeostase sináptica, estudando as proteínas em cérebros de ratos.

Em um experimento, o Dr. Diering e seus colegas criaram uma “janela minúscula” através da qual podiam examinar os cérebros dos animais. Em seguida, adicionaram um produto químico que iluminou uma proteína de superfície em sinapses cerebrais.

Os pesquisadores descobriram que o número de proteínas de superfície caía durante o sono. Esse declínio é o que você esperaria se as sinapses estivessem encolhendo.

Dr. Diering e seus colegas procuraram então o gatilho molecular para esta mudança. Eles descobriram que centenas de proteínas aumentam ou diminuem dentro das sinapses durante a noite. Mas uma proteína em particular, chamada Homer1A, foi a que mais se destacou.

Memória e aprendizado

Para confirmar suas suspeitas, os cientistas modificaram geneticamente ratos para que eles não pudessem produzir a Homer1A. Esses ratos dormiram como os outros, mas suas sinapses não alteraram suas proteínas como as dos ratos normais.

A pesquisa do Dr. Diering sugere que a sonolência aciona neurônios para fabricar Homer1A e enviá-lo às sinapses. Quando o sono chega, Homer1A liga a “máquina de poda”.

Para ver como isso afeta o aprendizado, os cientistas deram a ratos normais um teste de memória. Eles colocaram os animais em uma sala onde eles receberam um choque elétrico suave ao andar por ela. Naquela noite, injetaram um produto químico no cérebro de alguns deles, que bloqueou os neurônios de podar suas sinapses.

No dia seguinte, todos os ratos foram postos de volta na câmara onde levaram o choque. Ambos os grupos passaram grande parte do tempo congelados, com medo do choque. Mas quando os pesquisadores colocaram os ratos em uma câmara diferente, os normais vasculharam o espaço curiosamente, enquanto os que tinham sido impedidos de podar suas sinapses cerebrais durante o sono congelaram mais uma vez.

Esquecer de forma inteligente

Dr. Diering pensa que os ratos que dormiram, mas não perderam sinapses não conseguiram “estreitar” suas memórias para identificar a câmara em particular onde tinham levado o choque. Sem a “poda” de sinapses noturna, suas memórias acabaram confusas.

Em sua própria experiência, o Dr. Tononi e seus colegas descobriram que a poda não atingiu todos os neurônios. Um quinto das sinapses permaneceu inalterado.

É possível que essas sinapses codifiquem memórias bem estabelecidas que não devem ser adulteradas. “Você pode esquecer de uma maneira inteligente”, afirmou o Dr. Tononi.
Ou seja, não é para esquecer tudo – é para lembrar o que realmente importa.

Dúvidas

Alguns pesquisadores advertem que os novos achados não são uma prova definitiva da hipótese da homeostase sináptica.

Segundo Marcos G. Frank, pesquisador do sono na Universidade Estadual de Washington, nos EUA, é difícil dizer se as alterações no cérebro à noite foram causadas pelo sono ou pelo relógio biológico.
Já Markus H. Schmidt, do Instituto de Medicina do Sono de Ohio, nos EUA, disse que, embora o cérebro possa podar as sinapses durante o sono, não podemos concluir que essa é a principal explicação para a existência do sono. Muitos órgãos, não apenas o cérebro, parecem funcionar de forma diferente durante o sono. O intestino parece fazer muitas novas células, por exemplo.

Remédio para insônia

O novo estudo pode ter implicações importantes no tratamento da insônia. De acordo com o Dr. Tononi, as novas descobertas devem levar a uma observação do que drogas atuais para dormir fazem no cérebro.

Embora possam ser boas em deixar as pessoas sonolentas, também é possível que elas interfiram com a poda necessária para a formação de memórias. No futuro, remédios para dormir podem visar precisamente as moléculas envolvidas no sono, garantindo que a memória não seja afetada. 

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