O sono é um fenómeno natural que se encontra generalizado em todas as espécies da natureza e que tem sido estudado a todos os níveis. A investigação sobre o sono tem-se centrado em três áreas principais: o que é o sono? Quais são os mecanismos do sono? Quais são as funções do sono? Estas questões só podem ser respondidas com a ajuda dos mais recentes métodos de investigação em neurociência básica e aplicada. Além disso, o estudo do sono pode também contribuir para a compreensão da consciência, que se altera em resposta a alterações da atividade cerebral induzidas pelo sono. Há décadas que se pensa que a atividade cerebral é muito reduzida ou até desaparece quando uma pessoa está a dormir. Sensações subjectivas, como a sensação de perda de consciência durante o sono e o desaparecimento de memórias de atividade mental, parecem apoiar este ponto de vista. Até dois grandes cientistas como Charles Sherrington e Ivan Pavlov apoiaram esta ideia. No entanto, nas décadas de 1950 e 1960, os cientistas descobriram o fenómeno dos períodos alternados de sono de movimentos rápidos dos olhos (REM) e de sono de movimentos lentos dos olhos (não-REM), e esta visão do sono foi refutada. Uma vez que o sono REM está associado a sonhos alucinatórios, isto provou que existe de facto um elevado nível de atividade cerebral durante o sono. Pouco depois desta descoberta, verificou-se que, se o cérebro fosse “ativado” durante o sono REM, tanto a entrada sensorial como a saída motora seriam interrompidas ao mesmo tempo, um fenómeno que alguns investigadores também designaram figurativamente como Este fenómeno é também referido por alguns investigadores como “off-line” (“fora de linha”). Durante os 90 minutos do período de sono REM, o cérebro encontra-se num elevado estado de excitação. O período de sono REM representa 20 por cento de todo o processo de sono. Este facto refuta o ponto de vista anteriormente amplamente aceite de que o sono se forma devido a uma paragem da atividade cerebral. Outras provas também confirmam que o cérebro permanece ativo durante o sono. Os primeiros estudos sobre o fluxo sanguíneo cerebral (CBF), efectuados por Seymour S. Kety e, depois dele, por Sokolov, mostraram que o fluxo sanguíneo cerebral do cérebro era reduzido em apenas 20% durante o estado de sono. Durante o sono, verificou-se que a redução da atividade das células neuronais é quase tão grande como o aumento da taxa de disparo dos impulsos neuronais. Dada a correlação entre o fluxo sanguíneo e a atividade das células neuronais, não é surpreendente que este fenómeno ocorra. Mesmo durante o sono NREM, quando a consciência é completamente perdida, o cérebro permanece ativo até certo ponto. Nos primeiros trabalhos realizados nos laboratórios que se ocupam do sono, os investigadores efectuaram um estudo descritivo do sono, utilizando técnicas como a imagiologia cerebral e a eletroencefalografia quantitativa (EEG), e obtiveram resultados frutuosos. As técnicas de imagiologia revelaram que o nível de atividade em áreas localizadas do cérebro diferia significativamente entre os dois estados de ativação do EEG, o sono REM e a vigília, e que o nível de atividade cerebral em ambos os estados era diferente do do sono NREM, quando o EEG mostrava ondas lentas de alta voltagem em vez de ondas rápidas de baixa voltagem. A análise quantitativa do EEG também revelou uma atividade eléctrica diferente entre as regiões do cérebro. Estes novos dados sugerem que o cérebro é relativamente estático durante o sono NREM, quando as ondas cerebrais consistem principalmente em ondas fusiformes e ondas lentas de alta voltagem. No entanto, é importante sublinhar que este estado geral de quiescência cerebral é apenas relativo. Embora a consciência esteja embotada, o cérebro ainda está cerca de 80% ativo e tem capacidade para um processamento fino da informação. Por conseguinte, o fuso do sono e as ondas lentas do EEG representam alterações na excitabilidade da atividade eléctrica nas áreas corticais e talâmicas do cérebro e não podem ser considerados subjetivamente como “ruído”. 1) Os mecanismos e as funções do sono De um modo geral, todos os resultados da investigação apoiam dois pontos de vista. A primeira é que o sono é um processo ativo controlado pelo cérebro, e não um resultado passivo do estado de não vigília; a outra é que o sono deve ser visto como uma reorganização da atividade neuronal no cérebro e não como uma cessação da atividade. De acordo com o primeiro ponto de vista, é evidente que, embora o sono dos mamíferos ocorra em períodos de repouso no ritmo circadiano, continua a ser, de facto, o resultado de um controlo ativo por parte do hipotálamo e do tronco cerebral. É neste contexto que a recente descrição de Saper do interrutor do sono (para mais pormenores, ver “Estudos sobre os mecanismos de regulação hipotalâmica do sono e dos ritmos circadianos nos seres humanos”) ganhou aceitação e aclamação generalizadas. Quase todos os mamíferos estudados apresentam uma alternância NREM-REM durante o sono, o que sugere que o sono não é apenas um mecanismo universal, mas que o seu papel não é de modo algum tão simples como a imaginada conservação de energia. A descoberta de que o sono tem um mecanismo regulador contínuo e finamente afinado sugere ainda que o sono deve ter funções adicionais. Por exemplo, a recente descoberta do papel do sono no controlo da estabilidade energética do organismo e na melhoria da capacidade de aprendizagem. Isto também recorda a ideia de Stickgold de que o sono melhora a aprendizagem processual (ver “Processos de consolidação da memória dependentes do sono” para mais pormenores). Atualmente, existe um entusiasmo renovado na comunidade científica pelo domínio do sono e da aprendizagem. Isto deve-se principalmente ao facto de os investigadores terem observado em mamíferos terrestres que o sono pode ajudar estes animais a reforçar as capacidades motoras aprendidas. Há alguns animais que continuam a ser capazes de aprender mesmo quando estão muito privados de sono, mas isso não significa que não exista a relação que foi encontrada entre o sono e a melhoria da capacidade de aprendizagem. O fenómeno geral é que a maioria dos animais utilizaria o sono para ajudar a aprendizagem, se pudesse. Há uma dificuldade mais difícil de resolver na elucidação da questão de como o sono ajuda (ou não ajuda) a memória narrativa, o que requer uma conceção experimental mais elaborada e trabalho árduo. A próxima questão a considerar é que, se a memória se refere à recordação e organização conscientes do que foi aprendido, então podemos discutir a questão de como o sono ajuda a memória. De acordo com a definição anterior, a memória depende da aprendizagem, mas não é de modo algum equivalente a ela. Estudos aprofundados sobre as diferenças de sono entre espécies e entre grupos etários da mesma espécie mostraram que o sono tem várias funções. Estas funções variam de espécie para espécie, mesmo que uma determinada função esteja ausente numa espécie. O facto de a mesma função poder ser realizada em diferentes fases do estado de vigília não significa que o sono não funcione, mas sim que as espécies que dormem relativamente pouco devem dispor de outros canais para satisfazer esta exigência, e esta “plasticidade” é claramente multifuncional. Há muitas funções e mecanismos no cérebro que estão ligados ao sono. Foi este ponto de vista que inspirou e apoiou os estudos filogenéticos de Siegel (ver “Mysteries of mammalian sleep function” para mais pormenores). A filogenia do sono tem sido estudada desde há muito tempo, e cedo se tornou evidente que o sono ocorre normalmente apenas em terópodes com um cérebro relativamente grande. O trabalho de Allison e Cichetti mostrou que o número de sonos, a profundidade do sono e a distribuição dos tempos de sono variam entre espécies para se adaptarem a diferentes nichos ecológicos. A regra geral é que os grandes carnívoros, como os leões, preferem habitats ao ar livre e dormem mais tempo e mais profundamente quando não estão a procurar alimentos e a acasalar; em contrapartida, os pequenos herbívoros, como os coelhos, preferem as tocas e dormem durante períodos mais curtos porque precisam de mais tempo para procurar alimentos e acasalar. Ao mesmo tempo, têm de permanecer acordados para evitar a predação. Assim, este estudo conclui que se os animais podem dormir, eles dormem. Os estudos sobre o sono humano também demonstraram que o sono é altamente variável, uma vez que os investigadores identificaram uma série de tipos muito complexos de perturbações do sono. Se se considerar que o sono é um processo ativamente regulado, é possível compreender por que razão algumas pessoas dormem tão pouco, enquanto outras dormem tanto e outras ainda dormem a horas diferentes das da média das pessoas. Mahowald e Schenck, que escreveram uma revisão destas perturbações do sono, salientam que muitas das condições que separam o sono da vigília podem ser muito perturbadoras (ver “Advances in Sleep Disorders Research” para mais pormenores). Os últimos avanços científicos e tecnológicos no domínio do sono tiveram um impacto significativo no sonho. Quais são as implicações dos últimos avanços tecnológicos no domínio do sono para as teorias relacionadas com o sonho? Contrariamente à visão de Freud sobre os sonhos como uma resposta da memória às experiências diurnas, os dados das investigações mais recentes sugerem que os sonhos estão repletos de um grande número de fragmentos de memória que se reflectem nos sonhos com até seis dias de antecedência. No entanto, a constatação de que se aguarda uma replicação sistemática sugere que qualquer teoria sobre a causa dos sonhos deve ser aceite de forma tolerante e sem juízos de valor, mesmo que não tenha fundamento. A investigação de Nielsen tem como objetivo explorar os segredos por detrás destes fenómenos (ver “Qual é a origem da memória dos sonhos?” para mais pormenores). 2. o sono e a consciência 2. o sono e a consciência Talvez uma das preocupações mais importantes da ciência moderna do sono, o mistério da natureza da consciência, não seja abordada neste artigo. As respostas momentâneas confirmam que a consciência é dependente do estado. Durante séculos, compreendemos mal a relação entre o sono e o cérebro, porque fizemos o julgamento errado de que a consciência cessa durante o sono e só se torna ativa novamente quando acordamos. No entanto, os sonhos ocasionais refutam a teoria acima referida, mas muitos grandes cientistas, incluindo Sigmund Freud, também assumiram incorretamente que os sonhos só ocorrem durante a vigília. Embora seja verdade que não existe consciência durante o sono NREM, esta altera-se juntamente com a atividade cerebral logo após o adormecimento (quando existe uma atividade mental semelhante a um sonho). Esta atividade ocorre durante as fases mais superficiais da entrada no sono durante o sono NREM e durante os períodos mais longos e mais pronunciados do sono REM, quando os sonhos duram. Como o sono pode ter um impacto significativo na memória, é difícil descrever com precisão e fiabilidade o estado da atividade mental durante o sono. No entanto, sabemos atualmente que a consciência de uma pessoa muda de acordo com o cérebro durante as diferentes fases do sono. Este facto dá mais apoio à hipótese do estado de consciência. A hipótese sugere que os estados de consciência das pessoas mudam numa arquitetura semelhante a um modelo, tal como a função cerebral muda durante o ciclo sono-vigília. Uma forma de estudar a consciência é registar as mudanças no cérebro e as mudanças nos pensamentos, e depois analisar cuidadosamente as ligações entre eles. Então, como é que a atividade cerebral regula a consciência? O estudo direto da experiência subjectiva durante o sono é uma abordagem muito importante no campo da investigação da consciência, que está atualmente em pleno andamento. No entanto, existem muitos problemas com esta abordagem à experiência subjectiva, que têm frustrado até os cientistas mais intrépidos. E também é importante notar que as opiniões subjectivas dos indivíduos não podem ser usadas como material de investigação, a não ser que se faça um grande esforço para filtrar esses dados subjectivos. Pede-se a um voluntário médio que relate a sua atividade mental no estado de vigília, no estado de vigília, no estado de sono, no período de sono NREM e no período de sono REM. Os investigadores classificam os voluntários com base nas suas descrições de alucinações, pensamentos e inter-relações com o cérebro na altura. As alucinações foram menos comuns no estado muito acordado e mais comuns durante o sono REM. Em contrapartida, a atividade de pensamento foi observada mais frequentemente no estado de vigília e menos frequentemente durante o sono REM. Estes fenómenos sugerem que o cérebro é capaz de perceber e pensar depois de dormir. No entanto, não pode fazer as duas coisas ao mesmo tempo. Neste sentido, os sonhos são o mesmo que as alucinações e os delírios conhecidos como doenças mentais. Num outro estudo, os investigadores testaram esta hipótese. Aplicaram o Teste de Apreensão Temática (TAT) a pacientes com esquizofrenia, que obtiveram pontuações elevadas numa avaliação da descontinuidade e inconsistência cognitivas. Controlos normais da mesma idade e do mesmo sexo que estes doentes tiveram os mesmos sonhos bizarros, mas os controlos tiveram muito menos descrições bizarras no estado de vigília. Estes resultados apoiam a hipótese de que a fase REM do sono é um estado fisiológico do cérebro que cria uma atividade mental distintiva do tipo psicótico. No entanto, esta função do cérebro é inibida no estado de vigília. Por outras palavras, nenhum cérebro no estado de vigília tem uma atividade de sonho normal. Por outro lado, o sonho normal pode ser considerado como uma resposta normal a condições altamente anormais no cérebro e na psique. Atualmente, é claro para nós que a consciência é uma função do cérebro. A investigação sobre o sono e o cérebro é um ponto de convergência muito raro entre os domínios da investigação das ciências biológicas e psicológicas. Espera-se que a investigação atualmente em curso nesta direção faça a ponte entre a biologia celular molecular e a ciência da consciência comportamental, podendo mesmo ajudar as pessoas a tratar doenças físicas e mentais.