A surpreendente descoberta do sono sugere que estamos perdendo cochilos curtos no cérebro: ScienceAlert

O sono aparece no cérebro como: Ondas lentas subindo Ele cruzou a superfície a uma velocidade de cerca de um a cada décimo de segundo – ou assim pensávamos.

Um novo estudo em ratos sugere que existem padrões de atividade cerebral associados ao sono que temos negligenciado – que refletem o estado das células cerebrais individuais e não a atividade coletiva de milhões ou milhares de milhões de neurónios.

Além disso, ao medir estes sinais cerebrais submilimétricos altamente locais usando eletrodos de fio único, os pesquisadores descobriram que partes do cérebro dos mamíferos podem adormecer por curtos períodos de tempo, enquanto outras áreas permanecem amplamente despertas.

“Foi surpreendente para nós, como cientistas, descobrir que diferentes partes do nosso cérebro tiram cochilos curtos enquanto o resto do cérebro está acordado.” Ele diz David Hausler, bioinformático da Universidade da Califórnia, Santa Cruz e principal autor do estudo, disse:

Durante cerca de um século, padrões de atividade elétrica em todo o cérebro foram usados ​​para determinar quantitativamente a diferença entre sono e vigília. Essas ondas cerebrais são frequentemente detectadas usando Eletroencefalograma (EEG) através de eletrodos colocados no couro cabeludo.

Mas Hausler e sua equipe se perguntaram como medimos o sono e o diferenciamos da vigília – quando há claramente alguma sobreposição nos cérebros dos animais que permanecem acordados durante o sono, uma habilidade conhecida como Sono de ondas lentas unihemisféricas.

Na década de 1960, os pesquisadores primeiro suspeitaram e depois descobriram como Golfinhos e outros cetáceos Eles podem descansar metade de seus cérebros enquanto permanecem ativos, às vezes mantendo um olho aberto para observar predadores e manter contato com outras pessoas de seu grupo.

As focas e as aves também apresentam variações deste descanso que variam entre o sono e a vigília – uma troca inteligente entre sono e sobrevivência.

Os humanos também podem exibir temporariamente padrões de sono assimétricos que lembram, mas não são idênticos, aos observados em animais.

Em 2016, pesquisadores da Universidade Brown, nos Estados Unidos, descobriram que na primeira noite em que as pessoas dormem em um lugar desconhecido, o lado esquerdo do cérebro está ativo. Mais alerta para sons desviantes Da direita. Depois que nos acostumamos com o ambiente de sono, essa diferença desaparece.

“Foi demonstrado que o cérebro humano tem uma forma de sono menos dramática do que o sono monohemisférico encontrado em pássaros e alguns mamíferos”, diz o neurocientista Christoph Koch. livros em Revista científica americana Quando esses resultados foram publicados.

Se o cérebro do rato é a norma, a confusão entre os estados de vigília e sono nos humanos pode ser, afinal, uma característica neurológica que partilhamos com outros animais.

Haussler e sua equipe coletaram dados durante um período de semanas de nove ratos que tinham eletrodos finos implantados em 10 áreas diferentes de seus cérebros, e então alimentaram esses dados com uma rede neural artificial que aprendeu a distinguir entre estados de sono e vigília.

As gravações foram amostradas de 100 micrômetros (um décimo de milímetro) de tecido cerebral, e o algoritmo foi capaz de identificar de forma confiável os ciclos de sono-vigília com base em curtos “pontos” na atividade das células cerebrais com duração de apenas 10 a 100 milissegundos.

Esses sinais “locais” indicam que parte do cérebro dos animais dormia enquanto outras áreas permaneciam ativas e despertas. Coincidentemente, os pesquisadores notaram que isso aconteceu num momento em que o rato poderia parar de se mover por uma fração de segundo, como se tivesse “perdido a consciência”.

“Conseguimos observar os momentos individuais em que esses neurônios dispararam e ficou muito claro que… [the neurons] “Eles estavam em transição para um estado diferente.” Está claro 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 na UC Santa Cruz, disse:

“Em alguns casos, esses flashes podem ser limitados a apenas uma área do cérebro e podem ser menores que isso.”

A equipe acredita que seu novo método de medir os estados de sono-vigília pode revelar novos segredos sobre como dormimos, se outros grupos de pesquisa conseguirem perceber esses “pontos”.

“eles [the flickers] “Quebre as regras que você espera com base em cem anos de literatura” Ele diz O neurocientista Keith Hengen, da Universidade de Washington em St.

O estudo foi publicado em Neurociência normal.