Cientistas descobrem como o cérebro determina a quantidade de sono ideal

Como seu corpo sabe o quanto você precisa dormir? Apesar de ter relação com o ritmo circadiano do organismo, a bioquímica por trás da quantidade ideal de sono de cada um sempre foi uma incógnita para ciência --pelo menos até agora. Um estudo publicado nesta sexta (15) no periódico Nature foi o primeiro a descobrir um processo molecular fundamental no contexto da necessidade de sono.

Para estudar as moléculas envolvidas na necessidade de sono, os pesquisadores criaram uma estratégia para comparar a fosforilação nos cérebros dos camundongos normais e dos mutantes sonolentos. A fosforilação é um processo reversível que modifica as funções das proteínas adicionando um grupo fosfato.

A nova estratégia que compara os dois ratos - um com sono por circunstância, o outro com sono por natureza - tornou possível excluir variáveis como o estresse que poderia afetar a sonolência, explicaram os pesquisadores.

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Os pesquisadores identificaram 80 proteínas que foram hiperfosforiladas nos cérebros de camundongos privados de sono, o que significa que as proteínas acumularam mais grupos fosfato quanto mais tempo os ratos ficaram acordados. Eles nomearam estas proteínas Sleep-Need-Index-Phosphoproteins (SNIPPs). Eles descobriram que a fosforilação de SNIPPs aumentou com a necessidade de sono e se dissipou em todo o cérebro durante o sono.

"Estudos anteriores sugeriram uma estreita ligação entre a necessidade de sono e plasticidade sináptica (o fortalecimento e enfraquecimento das conexões sinápticas entre os neurônios que está ligada ao pensamento e à aprendizagem). Intrigantemente, a maioria dos SNIPPs são proteínas sinápticas, incluindo muitos reguladores da plasticidade sináptica". Dr. Liu disse.

Ele acrescentou que uma pesquisa bibliográfica descobriu que mutações de múltiplos SNIPPs foram associadas a mudanças na necessidade de sono. "Assim, propomos que os SNIPPs constituam o elo molecular entre a plasticidade sináptica e a regulação da necessidade de sono ou, em termos leigos, entre o pensamento e a sonolência", disse ele.

"O objetivo do equilíbrio entre sono e vigília parece ser maximizar a duração e a qualidade das funções cognitivas do cérebro. Enquanto a vigília prolongada leva ao comprometimento cognitivo e à sonolência, o sono refresca o cérebro através de múltiplos efeitos restauradores e otimiza as funções cognitivas." o próximo período de vigília ", disse ele. Portanto, o ciclo de fosforilação / desfosforilação dos SNIPPs pode ser uma maneira importante de o cérebro se reconfigurar todas as noites, restaurando o equilíbrio sináptico e o sono-vigília para maximizar o pensamento claro, acrescentou.

Teste em animais

Ele apresenta uma comparação inteligente de dois grupos diferentes de camundongos cansados: camundongos normais privados de sono e camundongos mutantes sonolentos, uma variedade com uma mutação genética que confere uma necessidade de sono excepcionalmente alta, apesar do aumento da quantidade de sono.
"Embora o sono exista em todos os animais, como ele é regulado permanece um mistério. Nós nos propusemos a investigar as moléculas que governam a necessidade de sono (ou pressão do sono)", disse o Dr. Liu. Jr. Scholar em Pesquisa Médica.

O Dr. Joseph Takahashi descreve o estudo de 2016 do Instituto do Cérebro Peter O'Donnell Jr. que identificou o camundongo Sleepy. "Cada animal exibe um ponto fixo de tempo total de sono. Em humanos adultos, isso geralmente significa cerca de 8 em 24 horas. Todo mundo tem experimentado ficar acordado até tarde e sentir a necessidade de" compensar o sono perdido ". Até mesmo a água-viva simples precisa descansar por mais tempo depois de ser forçada a permanecer acordada ", disse ele, acrescentando que a hipótese é de que uma substância se acumula no cérebro durante a vigília e se dissipa durante o sono.

Atualmente, a maioria dos remédios para dormir é um imitador do GABA, um neurotransmissor inibitório que simplesmente desliga o cérebro e induz o sono não natural com muitos efeitos colaterais. Seria bom entender melhor as moléculas naturais para projetar tratamentos aprimorados para problemas de sono, ele acrescentou.

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