Ressonância Magnética ajuda a desvendar os mistérios do sono




A consciência é geralmente associada a redes neurais que podem estar ligadas aos nossos processos de introspecção, memória episódica e pensamento espontâneo

A tecnologia de ressonância magnética ajuda os pesquisadores a identificar atividades cerebrais específicas durante diferentes estágios do sono.

Nosso estado de consciência muda significativamente durante estágios de sono profundo, assim como acontece em coma ou sob anestesia geral. Os cientistas há muito acreditam – mas não podiam ter certeza – de que a atividade cerebral diminui quando dormimos.

A maioria das pesquisas sobre o sono é realizada por meio da eletroencefalografia (EEG), um método que envolve medir a atividade cerebral através de eletrodos colocados ao longo do couro cabeludo do paciente. No entanto, Anjali Tarun, assistente de doutorado no Laboratório de Processamento de Imagens Médicas da EPFL dentro da Escola de Engenharia, decidiu investigar a atividade cerebral durante o sono usando ressonância magnética, ou ressonância magnética. De acordo com Dimitri Van De Ville, chefe do laboratório, "os exames de ressonância magnética medem a atividade neural detectando a resposta hemodinâmica das estruturas em todo o cérebro, fornecendo assim informações importantes, além dos EEGs".

Durante esses experimentos, Tarun contou com o EEG para identificar quando os participantes do estudo haviam adormecido e identificar os diferentes estágios do sono. Em seguida, ela examinou as imagens de ressonância magnética para gerar mapas espaciais de atividade neural e determinar diferentes estados cerebrais.

Dados difíceis de obter

A única pegadinha foi que não foi fácil fazer ressonâncias magnéticas cerebrais nos participantes enquanto dormiam. As máquinas são muito barulhentos, dificultando que os participantes cheguem a um estado de sono profundo. Mas trabalhando com a Prof. Sophie Schwartz na Universidade de Genebra e o Prof. Nikolai Axmacher na Ruhr-Universität Bochum, Tarun poderia aproveitar dados simultâneos de ressonância magnética e EEG de cerca de trinta pessoas.

Os dados de atividade cerebral foram cobertos por um período de quase duas horas enquanto os participantes dormiam em uma máquina de ressonância magnética. "Duas horas é um tempo relativamente longo, o que significa que conseguimos obter um conjunto de dados raros e confiáveis", diz Tarun. "As ressonâncias magnéticas realizadas enquanto um paciente está realizando uma tarefa cognitiva geralmente duram em torno de 10-30 minutos."

Atividade cerebral durante o sono

Depois de verificar, analisar e comparar todos os dados, o que Tarun encontrou foi surpreendente. "Calculamos exatamente quantas vezes as redes compostas por diferentes partes do cérebro se tornaram ativas durante cada estágio do sono", diz ela.

"Descobrimos que durante os estágios leves do sono – ou seja, entre quando você dorme e quando entra em um estado de sono profundo – a atividade cerebral geral diminui. Mas a comunicação entre diferentes partes do cérebro torna-se muito mais dinâmica. Achamos que isso se deve à instabilidade dos estados cerebrais durante esta fase."

Van De Ville acrescenta: "O que realmente nos surpreendeu em tudo isso foi o paradoxo resultante. Durante a fase de transição da luz para o sono profundo, a atividade cerebral local aumentou e a interação mútua diminuiu. Isso indica a incapacidade das redes cerebrais de sincronizar."


O papel das redes de modo padrão e do cerebelo

A consciência é geralmente associada a redes neurais que podem estar ligadas aos nossos processos de introspecção, memória episódica e pensamento espontâneo.

"Vimos que a rede entre as regiões anterior e posterior quebrou, e isso se tornou cada vez mais pronunciado com o aumento da profundidade do sono", diz Van De Ville. "Um colapso semelhante nas redes neurais também foi observado no cerebelo, que normalmente está associado ao controle motor."

Por enquanto, os cientistas não sabem exatamente por que isso acontece. Mas suas descobertas são um primeiro passo para uma melhor compreensão do nosso estado de consciência enquanto dormimos.

"Nossos achados mostram que a consciência é o resultado de interações entre diferentes regiões cerebrais, e não na atividade cerebral localizada", diz Tarun. "Ao estudar como nosso estado de consciência é alterado durante diferentes estágios do sono, e o que isso significa em termos de atividade da rede cerebral, podemos entender melhor e explicar a ampla gama de funções cerebrais que nos caracterizam como seres humanos."


“NREM sleep stages specifically alter dynamical integration of large-scale brain networks” by Anjali Tarun et al. iScience

10 visualizações0 comentário

Posts recentes

Ver tudo