Neurocientistas descobrem conexão entre sono, memória e respiração, entenda
Em um estudo inovador, pesquisadores descobriram uma ligação significativa entre os padrões respiratórios durante o sono e a capacidade do cérebro de consolidar memórias.
Essa descoberta, publicada na Nature Communications, lança luz sobre como o simples ato de respirar pode desempenhar um papel crucial na organização das atividades relacionadas à memória do cérebro durante o sono.
A motivação por trás dessa pesquisa inovadora surgiu do desejo de entender a complexa interação entre vários processos fisiológicos e a consolidação da memória durante o sono.
Pesquisas anteriores haviam estabelecido o papel crítico de estágios específicos do sono, especialmente o sono de movimento ocular não rápido (NREM), no fortalecimento da memória.
Durante o sono NREM, o cérebro passa por oscilações distintas ou atividades rítmicas, acredita-se serem cruciais para transferir e consolidar memórias. No entanto, as complexidades de como esses processos são regulados permaneciam um mistério.
Com evidências crescentes sugerindo que a respiração influencia as funções cognitivas durante a vigília, os pesquisadores estavam curiosos para explorar se a respiração poderia ter um impacto semelhante durante o sono.
Para compreender a significância do estudo, é essencial entender dois conceitos-chave: oscilações relacionadas ao sono e reativação da memória.
Oscilações relacionadas ao sono referem-se às atividades rítmicas no cérebro durante o sono, principalmente oscilações lentas e fusos do sono. Essas oscilações não são apenas atividades cerebrais aleatórias, mas acredita-se que sejam cruciais para a consolidação da memória. Ou seja: o processo de transformar novas memórias, potencialmente frágeis, em memórias estáveis de longo prazo.
A reativação da memória é um fenômeno em que as memórias formadas durante a vigília são ‘reproduzidas’ e fortalecidas durante o sono, principalmente durante essas oscilações específicas.
“Sabemos muito bem que a função de memória do sono depende da interação precisa das oscilações relacionadas ao sono. Por outro lado, há evidências crescentes de que a respiração impacta a atividade neural e a cognição durante a vigília. Portanto, estávamos curiosos para avaliar se a respiração poderia desempenhar um papel semelhante durante o sono, moldando os ritmos do sono e os processos cognitivos subsequentes.”
Thomas Schreiner, autor do estudo e líder do grupo de pesquisa júnior Emmy Noether no Departamento de Psicologia da Ludwig-Maximilians-Universität München.
Compreendendo a pesquisa
Em um laboratório de sono, o estudo envolveu o monitoramento de 20 participantes saudáveis, ao longo de duas sessões separadas, com pelo menos uma semana de intervalo entre cada sessão. Essa concepção foi intencional para evitar quaisquer efeitos de arraste da primeira sessão para a segunda.
Antes de entrar no experimento principal, os participantes foram familiarizados com o ambiente do laboratório de sono por meio de uma soneca de adaptação.
Essa etapa foi crucial para garantir que os participantes se sentissem confortáveis e para minimizar qualquer perturbação potencial ou ansiedade que pudesse surgir ao dormir em um ambiente desconhecido.
- Quando o experimento real começou, os participantes realizaram uma série de tarefas.
- Começaram com uma tarefa de vigilância psicomotora (PVT), um teste padrão para avaliar a atenção e os tempos de reação.
- Isso foi seguido por uma tarefa de memória, onde os participantes aprenderam associações entre 120 verbos e imagens de objetos ou cenas. Essa fase de aprendizado foi crucial, pois preparou o terreno para testes posteriores de consolidação da memória.
O cerne do experimento foi o período de soneca.
- Os participantes tiveram 120 minutos para dormir, durante os quais a atividade cerebral, a atividade muscular, a atividade cardíaca e a respiração foram registradas.
- Após a soneca, a vigilância dos participantes foi reavaliada usando o PVT, e seu desempenho de memória foi testado novamente.
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Analisando os dados sobre sono, memória e respiração
Para analisar os dados, os pesquisadores concentraram-se em fases específicas do ciclo respiratório e sua sincronização com as oscilações cerebrais registradas no EEG.
Eles procuraram padrões e correlações, buscando entender como esses processos fisiológicos poderiam estar interligados.
- Uma descoberta-chave foi a associação significativa entre o ritmo da respiração e atividades cerebrais específicas durante o sono, conhecidas como oscilações lentas e fusos do sono.
Oscilações lentas são um tipo de onda cerebral profunda e lenta que ocorre durante o sono restaurador. Fusos do sono, por outro lado, são rajadas súbitas de atividade oscilatória cerebral.
Os pesquisadores descobriram que esses dois tipos de atividades cerebrais estavam intricadamente sincronizados com os padrões de respiração.
- As oscilações lentas muitas vezes apareciam pouco antes do pico da inalação, enquanto os fusos do sono tendiam a ocorrer logo após o pico da inalação.
- Essa sincronização parecia ser um aspecto fundamental de como o cérebro organiza seu processo de consolidação da memória durante o sono.
Aprofundando-se, Schreiner e seus colegas descobriram que essa ligação entre padrões respiratórios e oscilações cerebrais relacionadas ao sono tinha um impacto significativo no processo de reativação da memória.
- A força da sincronização entre a respiração e essas oscilações cerebrais correlacionava-se com a extensão em que as memórias eram reativadas durante o sono.
- Essencialmente, a maneira como os participantes respiravam enquanto dormiam influenciava a eficácia do processamento de suas memórias.
Essa descoberta sugere que a simples respiração pode desempenhar um papel vital na organização das atividades relacionadas à memória do cérebro durante o sono.
Resultado fascinante
Os resultados destacam o fato de que “o sono é realmente importante tanto para nosso bem-estar físico quanto para nosso funcionamento cognitivo”, disse Schreiner ao PsyPost.
“Consequentemente, é bastante importante manter/estabelecer uma boa higiene do sono e agir de acordo em caso de sono comprometido (por exemplo, devido a distúrbios respiratórios relacionados ao sono).”
No entanto, é importante observar que as descobertas do estudo eram correlacionais. Isso significa que, embora os neurocientistas tenham estabelecido uma conexão entre padrões respiratórios e atividades cerebrais durante o sono, isso não implica necessariamente uma relação direta de causa e efeito. Compreender a natureza exata dessa relação requer investigações adicionais.
“Nossos resultados são correlacionais. Isso significa que apenas descrevemos a relação entre a respiração durante o sono e as oscilações relacionadas ao sono. Embora isso seja um passo importante, será crucial avaliar a causalidade dessa relação (por exemplo, manipulando diretamente a respiração durante o sono e avaliando seu impacto nas oscilações do sono).”
Thomas Schreiner
Além disso, a amostra foi predominantemente feminina, com uma idade média de cerca de 21 anos.
“Um passo crucial será avançar para populações mais diversas em termos de idade e qualidade do sono”, disse Schreiner.
As direções futuras de pesquisa são abundantes e promissoras. Uma abordagem é explorar intervenções que poderiam aprimorar a consolidação da memória durante o sono, mirando na relação entre a respiração e os ritmos cerebrais.
Isso poderia ter implicações profundas, especialmente para adultos mais velhos que frequentemente experimentam declínios na função respiratória e capacidades de memória.
“Eu sempre me surpreendo, mesmo que construamos sobre um rico corpo de trabalhos anteriores sobre sono e memória, quantos aspectos dessa relação ainda não compreendemos”, disse Schreiner ao PsyPost. “Portanto, ainda há muito a fazer.”
O artigo científico: “Respiration modulates sleep oscillations and memory reactivation in humans”, é de autoria de Thomas Schreiner, Marit Petzka, Tobias Staudigl e Bernhard P. Staresina.
Fonte: PsyPost