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Os pesquisadores estão usando modelos matemáticos para entender melhor os efeitos de interrupções como horário de verão, turnos noturnos, jet lag ou até mesmo a rolagem do telefone tarde da noite nos ritmos circadianos do corpo.
Pesquisadores da Universidade de Waterloo e da Universidade de Oxford desenvolveram um novo modelo para ajudar os cientistas a entender melhor a resiliência do relógio mestre do cérebro: o aglomerado de neurônios no cérebro que coordena os outros ritmos internos do corpo. Eles também esperam sugerir maneiras de ajudar a melhorar essa resiliência em indivíduos com ritmos circadianos fracos ou prejudicados.
Interrupções sustentadas no ritmo circadiano têm sido associadas a diabetes, perda de memória e muitos outros distúrbios.
“A sociedade atual está experimentando um rápido aumento na demanda por trabalho fora do horário tradicional de verão”, disse Stéphanie Abo, estudante de doutorado em matemática aplicada e principal autora do estudo. “Isso atrapalha muito a forma como somos expostos à luz, bem como outros hábitos, como padrões de alimentação e sono”.
Os ritmos circadianos dos seres humanos, ou relógios internos, são os ciclos de aproximadamente 24 horas que muitos sistemas do corpo seguem, geralmente alternando entre vigília e repouso. Os cientistas ainda estão trabalhando para entender o aglomerado de neurônios conhecido como Núcleo Supraquiasmático (SCN) ou relógio mestre.
Usando técnicas de modelagem matemática e equações diferenciais, a equipe de pesquisadores de matemática aplicada modelou o SCN como um sistema macroscópico ou de imagem grande, composto por um número aparentemente infinito de neurônios. Eles estavam especialmente interessados em entender os acoplamentos do sistema – as conexões entre os neurônios no SCN que permitem atingir um ritmo compartilhado.
Distúrbios frequentes e sustentados nos ritmos circadianos do corpo eliminaram o ritmo compartilhado, implicando um enfraquecimento dos sinais transmitidos entre os neurônios do SCN.
Abo disse que ficou surpreso ao descobrir que “uma interrupção pequena o suficiente pode realmente tornar as conexões entre os neurônios mais fortes”.
“Modelos matemáticos permitem que você manipule sistemas corporais com especificidade que não podem ser facilmente ou eticamente alcançados no corpo ou em uma placa de Petri”, disse Abo. “Isso nos permite fazer pesquisas e desenvolver boas hipóteses a um custo menor.”
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