AS ONDAS CEREBRAIS DA “PRINCESA LEIA” DURANTE O SONO AJUDAM O CÉREBRO A CONSOLIDAR A MEMÓRIA.

Toda noite, enquanto você dorme, ondas elétricas de atividade cerebral circulam em torno de cada lado do seu cérebro, traçando um padrão que, se fosse na superfície de sua cabeça, se pareceria com os cabelos da Princesa Leia de Star Wars. Os cientistas do Instituto Salk descobriram estas oscilações circulares da “Princesa Leia”, que são descritas na revista eLife, e acreditam que as ondas são responsáveis cada noite pela formação de associações entre diferentes aspectos das memórias do dia.

A memória de curto prazo dos eventos é armazenada em uma área do cérebro chamada hipocampo. Memórias de longo prazo, no entanto, são codificadas no neocórtex. A transferência de memórias do hipocampo para o neocórtex é chamada de consolidação de memória, e acontece enquanto dormimos. Crédito: © Roman Hense / Fotolia

A memória de curto-prazo dos eventos é armazenada em uma área do cérebro chamada hipocampo. Memórias de longo-prazo, no entanto, são codificadas no neocórtex. A transferência de memórias do hipocampo para o neocórtex é chamada de consolidação de memória, e acontece enquanto dormimos. Crédito: © Roman Hense / Fotolia

“A escala e a velocidade das ondas da Princesa Leia no córtex são inéditas, uma descoberta que avança a Pesquisa do Cérebro por meio da Iniciativa Avançada de Neurotecnologias (BRAIN)”, diz Terrence Sejnowski, chefe do Laboratório de Neurobiologia Computacional de Salk.

A memória de curto prazo dos eventos é armazenada em uma área do cérebro chamada hipocampo. Memórias de longo prazo, no entanto, são codificadas no neocórtex. A transferência de memórias do hipocampo para o neocórtex é chamada de consolidação de memória, e acontece enquanto dormimos.

Fusos de sono – um tipo de padrão de onda cerebral conhecido por ocorrer nos primeiros estágios do sono não-REM – estão associados à consolidação da memória. Estudos anteriores mostraram que quanto mais sono se apresenta em um cérebro humano durante a noite, mais números são suas lembranças durante o dia seguinte. Mas como exatamente estes os fusos do sono estão relacionados à memória não é claro, e os cientistas foram limitados pelo fato de que os eletrodos só poderia detectar estes fusos em um lugar de cada vez no cérebro.

“Durante muito tempo, os pesquisadores de neurociência tiveram que registrar a atividade em um ponto no cérebro de cada vez e reunir muitos pontos de dados sem ver o quadro completo simultaneamente”, diz Lyle Muller, pesquisador associado a pesquisa da Salk e primeiro autor do novo trabalho. Os cientistas há muito tempo acreditavam que cada oscilação do eixo do sono atingia o pico ao mesmo tempo em todo o neocórtex do cérebro.

Sejnowski e Muller queriam ver o quadro mais amplo, no entanto, e voltaram-se para gravações em grande escala, chamados de eletrocorticogramas intracranianos (ECoGs), que podem medir a atividade em muitas áreas do cérebro de uma só vez. Pacientes com epilepsia muitas vezes têm um ECoG temporariamente implantado em seus cérebros para determinar a localização das convulsões epilépticas no cérebro, de modo que os cientistas foram capazes de estudar todos os dados coletados de cinco desses pacientes em noites saudáveis, livres de crises.

Quando eles trituraram os dados ECoG de cada noite, os pesquisadores ficaram surpresos: os eixos do sono não estavam atingindo o pico simultaneamente em todo o córtex. Em vez disso, as oscilações estavam varrendo em padrões circulares ao redor neocórtex, atingindo o pico em uma área e, em seguida, alguns milissegundos depois, uma área adjacente.

“Nós acreditamos que esta organização da atividade do cérebro está deixando os neurônios falarem com neurônios em outras áreas” diz Muller. “A escala de tempo que estas ondas viajam é a mesma velocidade que leva para os neurônios se comunicarem uns com os outros”.

Ao longo da noite, os pesquisadores observaram os mesmos padrões de rotação, cada um durando cerca de 70 milissegundos, mas repetindo centenas e centenas de vezes em questão de horas.

Por que diferentes áreas do neocórtex precisam se comunicar para armazenar memórias? Uma única memória é composta de diferentes componentes (cheiro, som, visual) que são armazenados em diferentes áreas do córtex. Como uma memória está sendo consolidada, Muller e Sejnowski sugere uma hipótese, as ondas circulares do fuso do sono ajudam a formar as ligações entre estes diferentes aspectos de uma única memória.

“Se nós entendemos como as memórias estão sendo ligadas no cérebro, nós poderíamos potencialmente introduzir métodos para interromper memórias após um trauma” diz Sejnowski. “Há também distúrbios incluindo esquizofrenia que afetam sono fusos, por isso este é realmente um tópico interessante para continuar estudando”.

Jornal Referência:
Lyle Muller, Giovanni Piantoni, Dominik Koller, Sydney S Cash, Eric Halgren, Terrence J Sejnowski. Rotating waves during human sleep spindles organize global patterns of activity that repeat precisely through the nighteLife, 2016; 5 DOI: 10.7554/eLife.17267

Fonte: Science Daily

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