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A maioria das pessoas que passaram a noite inteira estão muito familiarizadas com aquela sensação de “cansaço e energia”. Embora o corpo esteja fisicamente exausto, o cérebro sente-se feliz, tonto e quase tonto.
Agora, os neurobiólogos da Northwestern University são os primeiros a descobrir o que produz esse efeito de embriaguez. Num novo estudo, os investigadores induziram uma privação de sono ligeira e aguda em ratos e depois examinaram os seus comportamentos e actividade cerebral. Não só a liberação de dopamina aumentou durante o período agudo de perda de sono, como também a plasticidade sináptica foi melhorada – literalmente religando o cérebro para manter o humor alegre durante os próximos dias.
Essas novas descobertas podem ajudar os pesquisadores a entender melhor como os estados de humor mudam naturalmente. Também poderia levar a uma compreensão mais completa de como funcionam os antidepressivos de ação rápida (como a cetamina) e ajudar os pesquisadores a identificar alvos até então desconhecidos para novos medicamentos antidepressivos.
A pesquisa será publicada online na quinta-feira (2 de novembro) na revista Neuron. O pós-doutorado da Northwestern, Mingzheng Wu, é o primeiro autor do artigo, e a professora Yevgenia Kozorovitskiy é a autora correspondente.
“A perda crônica de sono é bem estudada e seus efeitos prejudiciais uniformemente estão amplamente documentados”, disse Kozorovitskiy. “Mas uma breve perda de sono – como o equivalente a um aluno que passa a noite inteira antes de uma prova – é menos compreendida. Descobrimos que a perda de sono induz um potente efeito antidepressivo e reconfigura o cérebro. Este é um lembrete importante de como nosso atividades casuais, como uma noite sem dormir, podem alterar fundamentalmente o cérebro em apenas algumas horas.”
Especialista em neuroplasticidade, Kozorovitskiy é professor associado de neurobiologia e professor Irving M. Klotz no Weinberg College of Arts and Sciences da Northwestern.
Sinais de perda de sono
Os cientistas sabem há muito tempo que perturbações agudas no sono estão associadas a estados mentais e comportamentos alterados. Alterações do sono e dos ritmos circadianos em pacientes, por exemplo, podem desencadear mania ou ocasionalmente reverter episódios depressivos.
“Curiosamente, as mudanças no estado de humor após a perda aguda de sono parecem tão reais, mesmo em indivíduos saudáveis, como vivenciadas por mim e por muitos outros”, disse Wu. “Mas os mecanismos exatos no cérebro que levam a esses efeitos permanecem pouco compreendidos”.
Para explorar estes mecanismos, Kozorovitskiy e a sua equipa desenvolveram uma nova experiência para induzir perda aguda de sono em ratos que não tinham predisposições genéticas relacionadas com distúrbios de humor humanos. A configuração experimental precisava ser suave o suficiente para evitar causar estresse substancial aos animais, mas apenas desconfortável o suficiente para evitar que os animais adormecessem. Depois de uma noite sem dormir, o comportamento dos animais mudou para se tornarem mais agressivos, hiperativos e hipersexuais, em comparação com os controles que tiveram uma noite de sono típica.
Usando ferramentas ópticas e geneticamente codificadas, os pesquisadores mediram a atividade dos neurônios dopaminérgicos, responsáveis pela resposta de recompensa do cérebro. E descobriram que a atividade era maior nos animais durante o breve período de perda de sono.
“Estávamos curiosos para saber quais regiões específicas do cérebro eram responsáveis pelas mudanças comportamentais”, disse Kozorovitskiy. “Queríamos saber se era um grande sinal de transmissão que afetava todo o cérebro ou se era algo mais especializado”.
Sinal especializado
Kozorovitskiy e sua equipe examinaram quatro regiões do cérebro responsáveis pela liberação de dopamina: o córtex pré-frontal, o núcleo accumbens, o hipotálamo e o corpo estriado dorsal. Depois de monitorar essas áreas quanto à liberação de dopamina após perda aguda de sono, os pesquisadores descobriram que três das quatro áreas (córtex pré-frontal, núcleo accumbens e hipotálamo) estavam envolvidas.
Mas a equipe queria restringir ainda mais os resultados, então silenciou sistematicamente as reações à dopamina. O efeito antidepressivo desapareceu apenas quando os investigadores silenciaram a resposta da dopamina no córtex pré-frontal medial. Por outro lado, o núcleo accumbens e o hipotálamo pareciam estar mais envolvidos nos comportamentos de hiperatividade, mas estavam menos ligados ao efeito antidepressivo.
“O efeito antidepressivo persistiu, exceto quando silenciamos as entradas de dopamina no córtex pré-frontal”, disse Kozorovitskiy. “Isso significa que o córtex pré-frontal é uma área clinicamente relevante na busca por alvos terapêuticos. Mas também reforça a ideia que vem sendo construída recentemente na área: os neurônios dopaminérgicos desempenham papéis muito importantes, mas muito diferentes, no cérebro. população monolítica que simplesmente prevê recompensas.”
Neuroplasticidade aumentada
Embora a maioria dos comportamentos (como hiperatividade e aumento da sexualidade) tenham desaparecido poucas horas após a perda aguda de sono, o efeito antidepressivo durou alguns dias. Isto sugeriu que a plasticidade sináptica no córtex pré-frontal poderia ser melhorada.
Quando Kozorovitskiy e sua equipe examinaram neurônios individuais, descobriram exatamente isso. Os neurônios do córtex pré-frontal formaram pequenas saliências chamadas espinhas dendríticas, características altamente plásticas que mudam em resposta à atividade cerebral. Quando os pesquisadores usaram uma ferramenta geneticamente codificada para desmontar as sinapses, o efeito antidepressivo foi revertido.
Evoluindo para evitar predadores?
Embora os pesquisadores não entendam completamente por que a perda de sono causa esse efeito no cérebro, Kozorovitskiy suspeita que a evolução esteja em jogo.
“Está claro que a privação aguda do sono está de alguma forma ativando um organismo”, disse Kozorovitskiy. “Você pode imaginar certas situações em que há um predador ou algum tipo de perigo em que você precisa de uma combinação de função relativamente alta com a capacidade de retardar o sono. Acho que isso pode ser algo que estamos vendo aqui. Se você está perdendo o sono rotineiramente, então surgem diferentes efeitos crônicos que serão uniformemente prejudiciais. Mas de forma transitória, você pode imaginar situações em que é benéfico estar intensamente alerta por um período de tempo.
Kozorovitskiy também alerta as pessoas para não começarem a passar a noite toda para melhorar o clima triste.
“O efeito antidepressivo é transitório e sabemos a importância de uma boa noite de sono”, disse ela. “Eu diria que é melhor você ir à academia ou dar uma boa caminhada. Esse novo conhecimento é mais importante quando se trata de combinar uma pessoa com o antidepressivo certo.”
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