Sono ajuda a consolidar e fortalecer novas memórias

Um importante estudo publicado em 05/06/2014, na Revista Science, fornece evidências físicas de que o sono ajuda a consolidar e fortalecer novas memórias. Intitulado Sleep promotes branch-specific formation of dendritic spines after learning, o artigo foi produzido a partir das pesquisas desenvolvidas no NYU Langone Medical Center, em Nova Iork, EUA.

Os pesquisadores mostram, pela primeira vez, que dormir depois da aprendizagem incentiva o crescimento de espinhas dendríticas, as pequenas saliências dos neurônios que se conectam a outras células cerebrais e facilitam a passagem de informação através das sinapses.

Os resultados em camundongos mostram, de forma inédita, como a aprendizagem e o sono causam mudanças físicas no córtex motor, uma região do cérebro responsável por movimentos voluntários.

"Sabemos há muito tempo que o sono desempenha um papel importante na aprendizagem e na memória. Se você não dorme bem, você não vai aprender também ", diz o pesquisador sênior Wen Biao-Gan, PhD, professor de neurociência e fisiologia e membro do Instituto Skirball de Medicina Biomolecular no NYU Langone Medical Center. "Mas qual é o mecanismo físico subjacente responsável por esse fenômeno? Aqui nós mostramos como o sono ajuda os neurônios a formar conexões muito específicas em ramos dendríticos que podem facilitar a memória de longo prazo. Mostramos também como os diferentes tipos de aprendizagem formam sinapses em diferentes ramos dos mesmos neurônios, sugerindo que a aprendizagem provoca mudanças estruturais muito específicas no cérebro".

A figura abaixo mostra as espinhas dendríticas antes do treinamento e 24 horas após.

Em nível celular, o sono não é nada tranquilo: As células do cérebro que são ativadas enquanto nós absorvemos novas informações durante as horas de vigília,  repetem essa ação durante o sono profundo, quando as ondas cerebrais desaceleram. Os cientistas há muito acreditam que esta repetição noturna nos ajuda a formar novas memórias e recordar, no entanto, as mudanças estruturais que sustentam este processo permanecem pouco compreendidos.

Para lançar luz sobre esse processo, Dr. Gan e colegas utilizaram camundongos geneticamente modificados para expressar uma proteína fluorescente nos neurônios. Usando um microscópio de varredura a laser especial que ilumina as proteínas fluorescentes brilhantes no córtex motor, os cientistas foram capazes de rastrear e imagear o crescimento de espinhas dendríticas ao longo dos ramos individuais dos dendritos antes e depois ratos aprenderam a se equilibrar em uma roda de corrida. Com o tempo, os animais aprenderam a se equilibrar na roda, pois gradualmente girava mais rápido. "É como aprender a andar de bicicleta", diz o Dr. Gan. "Uma vez que você aprende, você nunca esquece."

Depois de documentar que nos camundongos, de fato, brotam novas espinhas dendríticas ao longo dos ramos, dentro de seis horas após o treinamento na roda de corrida, os investigadores queriam entender como o sono teria impacto nesse crescimento físico. Eles treinaram dois grupos de animais:

1- Treino na roda girando por uma hora e, em seguida, dormiram durante 7 horas;

2- Treino pelo mesmo período de tempo na roda, mas ficaram acordados durante 7 horas.


Os cientistas descobriram que os animais privados de sono experimentaram significativamente menos crescimento de espinhas dendríticas do que os que estavam bem descansados. Além disso, o tipo de tarefa aprendida determinou quais ramos de espinhas dendríticas iriam crescer.

Correr para frente sobre a roda, por exemplo, produziu o crescimento de espinhas em ramos dendríticos diferentes dos que correram para trás, o que sugere que a aprendizagem de tarefas específicas provoca modificações estruturais específicas do cérebro.

"Agora sabemos que quando aprendemos algo novo, um neurônio vai aumentar novas conexões em um ramo específico," diz o Dr. Gan. "Imagine uma árvore que aumenta as folhas em um ramo mas não em outro. Quando aprendemos algo novo, é como se estivéssemos fazendo brotar folhas em um ramo específico".

Finalmente, os cientistas mostraram que as células cerebrais no córtex motor que são ativadas quando os camundongos aprendem uma tarefa reativam durante o sono profundo. Perturbar este processo, impede o crescimento de espinhas dendríticas. Seus resultados oferecem uma informação importante sobre o papel funcional da repetição - o processo pelo qual o cérebro dormindo ensaia tarefas aprendidas durante o dia - observado no córtex motor.

"Nossos dados sugerem que a reativação neuronal durante o sono é muito importante para o crescimento de conexões específicas dentro do córtex motor," Dr. Gan acrescenta.

Agora está mais que evidente a importância de uma noite bem dormida para um aprendizado eficaz.

Forte abraço e bons estudos! Ah, e bom sono também!