Como o sono prepara o cérebro para novas memórias, sugere estudo japonês

Para dar conta do recado, o cérebro não só precisa manter um enorme arquivo de lembranças já formadas, como também acompanhar informações novas todos os dias. Isso exige estar pronto para lidar com memórias que ainda nem aconteceram - ao mesmo tempo em que continua processando as antigas.

Sabe-se há muito tempo que o sono é essencial para a memória e para a aprendizagem, entre outras funções, mas muitos dos mecanismos exatos envolvidos ainda estão a ser esclarecidos.

Durante anos, a visão mais comum foi a de um processo voltado ao passado: vivemos um evento, e depois a lembrança dele é trabalhada e preservada nas noites seguintes, para que possamos recuperá-la mais tarde quando quisermos.

Um estudo recente, porém, sugere um papel mais amplo. Além de consolidar e conservar memórias enquanto dormimos, o sono também parece ajudar o cérebro a preparar o terreno para registrar acontecimentos futuros.

Do ponto de vista subjetivo, a memória é um fenómeno amplo e multifacetado que ajuda a moldar quem somos - e pode parecer quase “mágica”, como se estivesse além de partes definidas.

Mas não é assim. No nível celular, conjuntos de neurónios especializados, chamados células de engrama, codificam fisicamente as experiências de vida num formato que podemos evocar depois.

Pesquisas anteriores já deixaram claro que o sono é crucial para que esse processo funcione bem, embora vários detalhes fisiológicos ainda não sejam totalmente compreendidos. E o cérebro não se limita a armazenar: ele também realiza um trabalho impressionante de processamento e organização, e uma grande parte disso acontece durante períodos de menor atividade mental.

O que o estudo no Japão quis descobrir sobre sono e memória

No novo trabalho, cientistas no Japão procuraram entender melhor como o sono participa do processamento de memórias - incluindo a preparação para experiências marcantes que ainda não ocorreram.

Os autores utilizaram um sistema de imagem em ratos que se movimentavam livremente, capaz de revelar tanto células de engrama quanto células que ainda não eram de engrama, ao longo das etapas do processamento de memórias. Assim, foi possível acompanhar a atividade neuronal antes, durante e depois dos eventos memoráveis pelos quais os ratos passavam.

Com isso, o estudo trouxe mais clareza sobre o comportamento de populações específicas de neurónios em diferentes condições cognitivas, inclusive durante o sono, tanto antes quanto depois das experiências de aprendizagem.

Células de engrama e “células de engrama em formação”

Os resultados indicaram que, após a aprendizagem, dois processos paralelos ocorrem durante o sono. O primeiro envolve as células de engrama que codificaram a memória inicialmente: elas apresentaram padrões previsíveis de reativação, compatíveis com o procedimento já bem documentado de consolidação de memórias durante o sono.

O estudo também identificou outra população de neurónios, que ainda não estava ligada a memórias específicas. Essas “células de engrama em formação”, como os investigadores as chamam, tornaram-se cada vez mais sincronizadas enquanto os ratos dormiam depois de aprender. Mais tarde, esses mesmos grupos de neurónios passaram a codificar memórias novas e diferentes.

"As células de engrama em formação exibiram aumento de coatividade com as células de engrama já existentes durante o sono, o que sugere que essa interação ajuda a moldar novas redes de memória", afirma o coautor Kaoru Inokuchi, professor de bioquímica na Universidade de Toyama, no Japão.

O que o modelo do hipocampo apontou sobre a mecânica por trás disso

Além dos experimentos, os investigadores criaram um modelo de rede neural para simular a atividade no hipocampo, na tentativa de iluminar melhor a mecânica subjacente.

A simulação indicou que a depressão sináptica e o escalonamento - fenómenos conhecidos por modificarem as conexões neuronais durante o sono - provavelmente são importantes para organizar essas células de engrama em formação. No modelo, esse “serviço” diminuía quando tais mecanismos eram desativados.

De acordo com os resultados, células de engrama e células de engrama em formação coativavam de forma interessante no sono após a aprendizagem, sugerindo algum tipo de coordenação - ou até uma transferência de informação - entre as redes neurais associadas a memórias passadas e às que virão.

Isso aponta que a qualidade do sono entre episódios de aprendizagem pode influenciar não apenas o quanto retemos do que já aprendemos, mas também o quão bem conseguiremos guardar novas informações num futuro próximo.

Embora ainda sejam necessários mais estudos, essa linha de evidência pode ser útil para educação e para o tratamento de perturbações de memória, além de ajudar a revelar novas formas de permitir que as pessoas maximizem o seu desempenho cognitivo.

"Acreditamos que manipular a atividade cerebral durante o sono ou os padrões de sono pode revelar métodos para melhorar a memória ao desbloquear o potencial latente do cérebro", diz Inokuchi.

Acima de tudo, esses achados somam-se à grande quantidade de evidências já existente de que devemos levar o sono a sério.

"Queremos que as pessoas entendam que o sono não é apenas descanso - ele desempenha um papel crucial em como o cérebro processa informações", afirma Inokuchi. "Com isso em mente, esperamos que todos passem a valorizar mais o sono e a usá-lo como uma forma de melhorar a sua qualidade de vida em geral."

O estudo foi publicado na revista Comunicações da Natureza.