Grupo de estudos LabCrono UFPR: "Sleep-dependent memory triage: evolving generalization through selective processing"

Os integrantes do Laboratório de Cronobiologia Humana - UFPR reúnem-se quinzenalmente para discussão de artigos relevantes da área. No encontro de hoje irei apresentar a revisão: "Sleep-dependent memory triage: evolving generalization through selective processing" escrita pelos cientistas Robert Stickgold e Matthew Walker.
A outra doutoranda envolvida nos projetos sobre Sono e Memória do LabCrono também irá apresentar uma revisão, assim que estiver disponível posto o link do Prezi dela aqui!
Para discutir o assunto preparei o Prezi a seguir:

Fim do horário de verão e asneira na televisão!

Curto e grosso é isso mesmo, hoje foi dia de baboseira na mídia. Foi o primeiro dia útil após o término do horário de verão, temporada 2012/2013, e como acontece todos os anos os telejornais foram entrevistar "especialistas". O mico da vez ficou por conta de um médico do HC da UFPR, e da afiliada da rede Bobo Globo no Paraná, a RPC. Se você quiser ouvir as baboseiras ditas pelo médico basta clicar aqui. O médico ignorou completamente tudo o que se sabe em Cronobiologia. Há toda uma linha científica desenvolvida para estudar os ritmos biológicos.

Vou comentar algumas asneiras ditas ao vivo para todo o estado do Paraná:

1º - Na primeira frase o médico fala em um (sim, um!) Ciclo/Ritmo Biológico.
R: Correção simples, os organismos (ouso dizer TODOS ELES) possuem ritmos, sim, no plural. O ciclo vigília/sono é um exemplo de ritmo biológico com duração de cerca de 24 horas e portanto chamado circadiano. O ciclo menstrual é outro exemplo de ritmo biológico, mas com duração de cerca de 28 dias, e chamado de infradiano. Alguns hormônios possuem um ritmo de liberação com duração menor que 20 horas, sendo assim chamados de ultradianos. Falamos em Sistema de Temporização para tratar do sistema que orquestra todos esses ritmos biológicos, muitas funções biológicas se relacionam com esse sistema de temporização, de modo que qualquer mudança (seja de apenas uma hora) tem consequências nesse sistema.

2º - Na sequência o médico fala que o único problema da alteração no horário é "psicológico", ou o que ele chama de ansiedade.
R: Adiantar ou atrasar o horário social (esse do relógio) possui reflexos nos ritmos biológicos. É comum sentir-se irritação e cansaço nos primeiros dias da transição após mudança de horário. A causa é que nosso Sistema de Temporização precisa de um tempo para se ajustar. Nota-se com mais facilidade que alteramos o horário de dormir e acordar, mas também temos que adiantar em uma hora tudo o que fazemos, as refeições, o trabalho ou estudo (tarefas cognitivas), o horário do troninho (a ida ao banheiro!). E todas essas mudanças envolvem mudanças em funções biológicas.

3º - O médico fala que profissionais da aviação, que viajam para diferentes países e consequentemente diferentes fusos horários não sofrem com as mudanças.
R: Tanto trabalhadores expostos a constantes mudanças de fuso horários quanto quem trabalha por escala em turno (e trabalhadores noturnos) sofrem com os constantes desajustes aos horários. Os viajantes que atravessam fusos horários podem sofrer da síndrome de Jetlag , As consequências são diversas porém, tendem a melhorar com o ajuste do Sistema de Temporização com o novo horário.

4º, 5º, 6º, 7º e por aí vai... Em resumo decidi montar um esqueminha para representar o que acontece com um dos nossos ritmos biológicos (no caso o ciclo vigília/sono) para demonstrar o que acontece com as mudanças de horários.

Considere a curva em azul e note o intervalo dela representando o período de sono.

 Agora observe o que acontece quando adicionamos uma hora ao nosso horário habitual. O horário de dormir e acordar deverá ser atrasado.

 Agora note o que acontece com o horário de dormir e acordar quando voltamos em uma hora nossos relógios. Os ciclo vigília/sono é adiantado.

Essas transições não tem efeitos graves*a nem duradouros para a saúde humana. No entanto, não é por isso que se deve menosprezar os efeitos pontuais dessas mudanças. Algumas pessoas tem maior dificuldade para se ajustar, outras não. Tudo isso depende do Sistema de Temporização de cada um e consequentemente do cronotipo de cada um.

No último texto comentei sobre os problemas do Jetlag Social. Estou devendo o texto sobre Jetlag Social e obesidade, mas infelizmente tive que "furar a fila".
A quem interessar, recomendo a leitura dos textos:
1- Só mais dez minutos!
2 - Os processos C e S de regulação do sono.
3 - Dormir sonhar e lembra - O sono.
4 - Como desenvolver hábitos saudáveis de sono.

Termino com a sensação de que deveria escrever mais... no entanto meus olhos já estão se fechando.

* Update 20/02/2013 - O leitor Tiago chamou a atenção para o elevado risco de ataque caríaco (infarte agudo do miocárdio) associado as transições de início e fim do horário de verão. Portanto, as mudanças do horário podem sim ter consequências graves.

Para saber mais:
1 - Incidence of Myocardial Infarction With Shifts to and From Daylight Savings Time

O conto do fim de semana: O Jetlag social.

"Todo fim de semana a história se repete, na sexta-feira ele encontra os amigos em um happy hour, cabeça fria pois o dia seguinte é sábado e no sábado poderá dormir até mais tarde. Na noite de sábado vai pra balada. Ao chegar em casa no fim da madrugada respira fundo e sente-se aliviado, amanhã é domingo e poderá dormir até mais tarde. Chega o fim do domingo e  com ele o sentimento é de angústia e ansiedade, "tenho que dormir, tenho que dormir", é só que passa pela sua cabeça. "Tenho que dormir, não posso mais ficar acordado". Afinal o dia seguinte é segunda-feira, e como todos sabem, na segunda não se pode dormir até mais tarde."

Conto do fim de semana.

Conheço bem a história acima, ela representa inúmeros finais de semana de minha vida. A alegria da SEXta-feira, a liberdade do sábado e a angústia do domingo. Todo domingo ao anoitecer a angústia aumenta ao ponto de ficar um bocado deprimido só de pensar que hoje é SEXta-feira e falta pouco para o próximo domingo.

Tenho certeza que muitas pessoas também se identificam com o conto, mas como é que esse papo todo se relaciona com o título da postagem? O que significa "Jetlag Social"?

O grupo de pesquisadores liderados pelo alemão Till Roenneberg cunhou esse termo em 2006, após analisar as respostas de centenas questionários sobre hábitos de sono, como os horários de dormir e acordar em dias com ou sem compromissos sociais (trabalho ou escola). Com isso os pesquisadores descobriram algo que não é novidade para ninguém: as pessoas mudam seus horários de dormir e acordar  nos dias livres. Essa história ja havia sido registrada por um grupo de pesquisadores mexicanos liderados pelo cronobiólogo Pablo Valdez em 1996.

Então, qual a novidade do trabalho Alemão justifica a criação do termo Social Jetlag? Bem, esse grupo demonstrou que além das mudanças nos horários, sujeitos de cronotipos vespertinos apresentam as maiores variações nos horários, semelhante ao jetlag observado em viagens transmeridianas. Além disso, esses sujeitos apresentam maior consumo de estimulantes, nicotina, álcool e também apresentam mais comportamentos depressivos ao final do dia. A figura abaixo representa o achado. As barras representam a meia fase de sono ajustada (MSFsc), quanto maior o MSFsc, mais vespertino o cronotipo, maior o desajuste dos horários.

Cronotipo (MSFsc, horário local)

Os pesquisadores propuseram que o Jetlag Social representa o desajuste entre os ritmos individuais com os horários sociais, quanto maior esse desajuste, maior o Jetlag Social e aparentemente maior a chance de ser consumidor de álcool, nicotina e cafeína. Há ainda um trabalho mostrando que o Jetlag Social também está associado com a obesidade, mas isso é história para outro surto criativo do blogueiro que vos escreve.


 Valdez P, Ramírez C, & García A (1996). Delaying and extending sleep during weekends: sleep recovery or circadian effect? Chronobiology international, 13 (3), 191-8 PMID: 8874982
 Wittmann M, Dinich J, Merrow M, & Roenneberg T (2006). Social jetlag: misalignment of biological and social time. Chronobiology international, 23 (1-2), 497-509 PMID: 16687322

Humanos podem aprender dormindo!

Pelo menos essa é a principal informação do artigo publicado recentemente na revista Nature. O título vai direto ao ponto "Humans can learn new information during sleep" (Humanos podem aprender informações novas durante o sono). O grupo de pesquisadores israelenses demonstrou que mesmo dormindo humanos podem aprender algo, um simples condicionamento entre um som e um cheiro!

Mas como assim, um condicionamento durante o sono? E como é que isso foi feito? Como medir a resposta (aprendizado) enquanto uma pessoa dorme?

Ainda na década de 20 Ivan Pavlov percebeu que cães poderiam condicionar o som de uma campainha com a chegada de comida. Para isso ele apresentava aos cães o som de uma campainha e em seguida alimentava os animais. Pavlov fez isso seguidas vezes até o momento que bastava apenas apresentar o som para que os animais começassem a salivar, antecipando a chegada da comida. Esse tipo de aprendizado foi chamado de reflexo condicionado e deu origem a uma série de estudos que futuramente, graças a influência de Skinner, deu origem à linha behaviorista da psicologia.
Adicionalmente, o condicionamento pode ser positivo, ou quando o reforço é positivo (som + comida = positivo) pode ser negativo (som + choque = negativo) ou ainda parcialmente positivo (som + cheiro agradável ou desagradável = parcialmente positivo).

Pois bem, o grupo israelense decidiu avaliar se era possível realizar um condicionamento parcialmente positivo ao som em resposta à dois tipos de cheiro, um prazeroso e outro desagradável em humanos enquanto os sujeitos dormiam!

Refletindo um pouco, o que acontece quando se é exposto à um cheiro prazeroso? Normalmente realiza-se uma inspiração profunda, o oposto ocorre quando o odor é desagradável. E quando se está dormindo? Bom a Figura 1 responde bem o questionamento! A relação entre tipo de cheiro e inspiração permanece a mesma de quando se está acordado.

Figura 1. Pressão no nariz normalizada para dois tipos de odores,  um desagradável e outro prazeroso. Note que a pressão no nariz era maior para cheiros prazerosos.

E será que além de responderem diferente aos diferentes cheiros os sujeitos seriam capazes de fazer a associação som-cheiro? Sim! É possível! E na figura 2 estão representadas as respostas aos sons previamente associados aos odores! Incrível não?

Figura 2. Curva de aprendizado para 5 respostas à sons previamente pareados à odor prazeroso (azul) e desagradável (marrom).

Além de demonstrar que é possível realizar condicionamento parcialmente positivo ao som durante o sono o estudo demonstra que esse aprendizado persiste ao longo da noite e também no dia seguinte. É a primeira evidência de aprendizado durante o sono e a permanência dessa informação durante a vigília.
As implicações desse trabalho são diversas, no que cabe a este blog o mais interessante é que além de demonstrar o aprendizado o trabalho reforça os resultados apresentados em estudos que tentam manipular a consolidação sono-dependente de memórias por meio de estímulos externos (som ou cheiro) durante o sono.

Para quem ainda pensa que o cérebro "desliga" enquanto dorme está na hora de repensar seus conceitos e atualizar suas informações.

Leitura adicional:
Arzi A, Shedlesky L, Ben-Shaul M, Nasser K, Oksenberg A, Hairston IS, & Sobel N (2012). Humans can learn new information during sleep. Nature neuroscience, 15 (10), 1460-5 PMID: 22922782

Música durante o sono mexendo com o aprendizado

Tem novidade no mundo dos neurocientistas do sono e memória! Mais um trabalho indica que pode ser possível mexer com a consolidação da memória durante o sono!

Eu já escrevi sobre isso aqui quando contei a história do trabalho de um grupo de alemães que conseguiu reforçar a consolidação de uma memória usando estímulos olfativos durante o treino e durante o sono dos participantes.

Agora a novidade vem de um grupo independente de pesquisadores dos Estados Unidos. A hipótese testada foi: "a habilidade de produzir uma melodia (treinada previamente) pode ser influenciada por pistas auditivas apresentadas durante o sono".

É quase como dizer para um pianista treinar uma peça acordado e dormir ouvindo tal peça irá melhorar seu desempenho no dia seguinte!

Para fazer isso músicos treinaram duas melodias em uma espécie de "Guitar Hero" adaptado, e após o treino dormiram uma soneca de 90min. Quando os indivíduos atingiram sono de ondas lentas os pesquisadores colocaram para tocar o som de uma das melodias treinadas. Depois de acordados os sujeitos foram testadas para as duas melodias. E aí? Sacou o experimento? Adivinhe só qual melodia os sujeitos executaram com maior precisão depois do sono?

Acertou quem disse que foi àquela repetida enquanto os caras dormiam! Esse resultado é fantástico, pode parecer apenas mais uma peça de um quebra-cabeças gigantesco, mas é mais uma evidência para o papel do sono na consolidação do aprendizado!




As implicações são diversas, quem sabe se num futuro próximo será possível usar isso para melhorar o desempenho de músicos profissionais? Ou até extrapolar para outras habilidades?

Update 17/08: O leitor Cleanto Fernandes deixou nos comentários um link para acesso de um vídeo do estudo, publicado na página pessoal do professor Paller. Clique para assistir o vídeo.


Antony JW, Gobel EW, O'Hare JK, Reber PJ, & Paller KA (2012). Cued memory reactivation during sleep influences skill learning. Nature neuroscience PMID: 22751035

The World Science Festival

The mind after midnight: Where you go when you fall sleep?



Amanhã começa mais um "World Science Festival" promovido pela ONG Science Festival Foundation que trabalha em prol da divulgação da ciência ao público comum. Não acompanhei o evento no ano passado, mas é possível navegar pelo site e encontrar (para o delírio nerd) muitos vídeos com as discussões e entrevistas realizadas nos festivais anteriores.

Acima está o vídeo de um bate-papo entre o entrevistador Carl Zimmer (escritor de ciência) e três cientistas, Matthew Wilson, Niels Rattenborg, Carlos Schenk que ganham a vida estudando o sono.

Enjoy.

Todos os animais dormem?

*Versão para crianças:

       

Outro dia meu sobrinho de 7 anos perguntou, “tio, os animais dormem?”. Prontamente respondi: “De certa maneira, quase todos os animais dormem sim, até as moscas!”. Como toda criança desta idade, meu sobrinho não se contentou com a resposta (incompleta) e a parte incômoda foi eu começar a responder com “de certa maneira” e logo em seguida soltar um “quase todos”. Assim ele emendou logo na sequência, “Como assim tio, de certa maneira e quase todos? Dormir não é igual para todos os animais? Eu já vi o cachorro da minha amiga dormindo e ele também fica de olhos fechados, às vezes até treme um pouco as patas quando está sonhando. E existem animais que nunca dormem?" A réplica dele pedia uma resposta mais elaborada. Tentei convencê-lo dessa forma: “até onde se sabe, existem animais que dormem, e animais que não dormem também. O problema é que nem todos dormem da mesma maneira, aí fica um pouco mais difícil dizer quem dorme e quem não dorme. Veja, os cachorros, gatos, coelhos, e até cavalos dormem de um jeito bastante parecido com a maneira que nós dormimos. Quer dizer, eles fecham os olhos, ficam parados em algum lugar, e em algum momento do sono precisam ficar deitados, ou agachados, não respondem tão facilmente a estímulos (som, cheiro, tato) e se ficarem sem dormir por uma noite, tendem a precisar de mais sono no dia seguinte. Já outros animais, como os golfinhos tem um sono bastante diferente, eles conseguem dormir enquanto nadam! E o mais incrível é que apenas metade do cérebro dos golfinhos dorme a cada momento de sono, assim eles não precisam ficar parados! Além dos golfinhos, outros animais tem um tipo diferente de sono. Alguns insetos como a mosca da fruta (aquela pequena que quase sempre aparece na fruteira) também dormem, mas nelas, assim como baratas e alguns tipos de abelhas o sono é um pouco diferente, o que se sabe é que esses animais ficam parados e precisam desse momento de repouso todos os dias, e se ficarem sem isso por um dia irão aumentar a duração no dia seguinte. Já os peixes existem alguns que dormem como o zebra-fish e a tilápia. Sobre os anfíbios não se sabe muito, apenas algumas espécies foram estudadas e não há uma decisão final se eles dormem ou não. Já os répteis como as tartarugas parecem dormir sim. Os pássaros também dormem, mas alguns pássaros migratórios conseguem ficar bastante tempo sem dormir durante o período de migração." Até hoje não tenho certeza se minha resposta foi satisfatória ou não, mas tentei passar alguns conceitos que, dado ao momento específico, eram adequados à resposta.

Todos os animais dormem? A minha resposta curta seria: "provavelmente sim, mas não diria que absolutamente todos os animais dormem, e nem que o sono é igual para todos".