Surpreendente a descoberta do sono sugere que estamos perdendo os micro-novas do cérebro: WebCuriosos
O sono aparece no cérebro como ondas lentas aumentando Do outro lado da superfície a uma taxa de cerca de um a cada décimo de segundo – ou assim pensávamos.
Um novo estudo em camundongos sugere que existem padrões de atividade cerebral relacionados ao sono que ignoramos – e que refletem o estado de células cerebrais individuais, em vez da atividade coletiva de milhões ou bilhões de neurônios.
Além disso, ao medir esses sinais cerebrais hiperlocais e sub-milímetro usando eletrodos de fio único, os pesquisadores descobriram que partes do cérebro de mamíferos podem estar cochilando para cochilos breves, enquanto outras regiões permanecem bem acordadas.
“Foi surpreendente para nós, como cientistas, descobrir que diferentes partes de nossos cérebros realmente tiram pequenos cochilos quando o resto do cérebro está acordado”. diz David Haussler, bioinformático da Universidade da Califórnia (UC) Santa Cruz.
Por um século ou mais, padrões de atividade elétrica em todo o cérebro foram usados para definir, em um sentido quantitativo, a diferença entre dormir e acordar. Essas ondas cerebrais são mais frequentemente detectadas usando um eletroencefalograma (EEG), via eletrodos colocados no couro cabeludo.
“Com ferramentas poderosas e novos métodos computacionais, há muito a ser ganho desafiando nossas suposições mais básicas”. diz Keith Hengen, neurocientista da Universidade de Washington em St. Louis e autor sênior do estudo.
“Quanto mais entendemos fundamentalmente sobre o que o sono e o despertar são, mais podemos abordar problemas clínicos e relacionados a doenças pertinentes”.
Hengen e sua equipe questionaram como medimos o sono e o distinguimos da vigília – quando claramente há algum crossover no cérebro de animais que ficam alertas enquanto dormem, uma habilidade conhecida como Sono de ondas lentas unihemisféricas.
Na década de 1960, os pesquisadores suspeitaram e depois detectaram como golfinhos e outros cetáceos pode descansar metade do cérebro enquanto permanece ativo, às vezes mantendo um olho aberto para monitorar os predadores e manter contato com outras pessoas em seu pod.
Seals e pássaros também exibem variações desse sono de partida e descanso parcial-uma troca inteligente entre sono e sobrevivência.
Os seres humanos também podem exibir temporariamente os padrões de sono assimétricos que lembram, mas não os mesmos que os vistos em animais.
Em 2016, pesquisadores da Brown University, nos EUA mais alerta para sons desviantes do que a direita. Quando nos acostumamos a um ambiente de sono, essa diferença desaparece.
“O cérebro humano, ao que parece, é dotado de uma forma menos dramática do sono uni -hemisférico encontrado em pássaros e alguns mamíferos”, neurocientista Christof Koch escreveu em Scientific American Quando esses resultados foram publicados.
Se o cérebro do mouse é algo a se passar, o embaçamento dos estados de esteira e sono em humanos pode ser uma característica neurológica que compartilhamos com outros animais, afinal.
Haussler e a equipe coletaram semanas de dados de nove camundongos que tinham eletrodos de arame fino implantados em 10 regiões diferentes de seus cérebros e alimentavam esses dados em uma rede neural artificial que aprendeu a distinguir entre os estados do sono e de despertar.
As gravações foram amostradas a partir de 100 micrômetros (um décimo de um milímetro) de tecido cerebral, e o algoritmo podia identificar com segurança os ciclos de vigília do sono com base em “filmes” curtos na atividade das células cerebrais com duração de apenas 10 a 100 milissegundos.
Esses sinais 'hiperlocais' sugeriram que parte do cérebro dos animais cochilava para dormir enquanto outras regiões permaneciam ativas e acordadas. Coincidentemente, os pesquisadores notaram que isso aconteceu bem quando o mouse poderia parar de se mover por uma fração de segundo, quase como se tivesse 'zoneado'.
“Poderíamos olhar para os momentos individuais quando esses neurônios dispararam, e ficou bem claro que [the neurons] estavam em transição para um estado diferente “,” explica Aiden Schneider, biólogo computacional da Universidade de Washington em St. Louis, que co-liderou o estudo com David Parks, estudante de graduação em ciência da computação da UC Santa Cruz.
“Em alguns casos, esses filmes podem ser restringidos à área de apenas uma região do cérebro individual, talvez até menor que isso”.
A equipe acha que seu novo método de medir os estados de vigília do sono pode revelar novos segredos sobre como dormimos, se esses 'filmes' puderem ser observados por outros grupos de pesquisa.
“Eles [the flickers] quebrar as regras que você esperaria com base em cem anos de literatura, ” diz No espírito.
O estudo foi publicado em Neurociência da natureza.
