O Sono Melhora a Memória: Estudo Descobre Reorganização Neural Durante o Repouso

Os períodos NREM aceleraram a deriva de reativação, enquanto os períodos REM a neutralizaram. Crédito: Pixabay

Uma noite inteira de sono fortalece a memória reforçando informações recém-aprendidas. Esse processo também é crucial para os animais, pois lembrar a localização das fontes de alimento é vital para a sobrevivência. Pesquisadores estudam essa função do sono em laboratório treinando camundongos e ratos com diferentes tarefas de memória para explorar seu ambiente.

Em experimentos de aprendizado espacial, os animais devem localizar e lembrar recompensas alimentares dentro de labirintos. Embora pesquisas extensivas tenham explorado os mecanismos neuronais por trás do aprendizado, formação de memória e recordação, muitas questões fundamentais permanecem sem resposta.

Agora, uma equipe liderada pelo professor Jozsef Csicsvari no Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (ISTA) investigou como diferentes estágios do sono otimizam a recordação da memória. Usando gravações sem fio, eles monitoraram a atividade neuronal em cérebros de ratos por até 20 horas — significativamente mais do que estudos anteriores.

“Descobrimos que nos estágios iniciais do sono, a atividade neuronal reflete memórias espaciais recentemente aprendidas. À medida que o sono continua, esses padrões mudam gradualmente, assemelhando-se aos observados quando os ratos acordam e lembram os locais de suas recompensas alimentares”, explica Csicsvari. As descobertas foram publicadas na Neuron.

O Hipocampo e o Mapeamento Cognitivo

Pesquisas anteriores mostraram que o hipocampo, uma região cortical do cérebro, é essencial tanto para a navegação espacial — explorar e manter rotas — quanto para o aprendizado espacial. Os neurônios do hipocampo rastreiam a posição de um animal disparando em locais específicos, criando um mapa cognitivo do ambiente. Os animais dependem desse mapa para navegar enquanto o atualizam continuamente conforme aprendem. Notavelmente, os locais de recompensa se tornam desproporcionalmente representados nesses mapas cognitivos, desempenhando um papel crucial no processo de aprendizado.

Após o aprendizado espacial, o hipocampo fortalece as memórias durante o sono, reativando traços de memória adquiridos recentemente. O grupo Csicsvari demonstrou anteriormente que quanto mais frequentemente um local de recompensa é reativado durante o sono, melhor o animal se lembra dele ao acordar. Por outro lado, quando os pesquisadores bloquearam a reativação de uma memória de recompensa específica, os animais não conseguiram se lembrar desse local.

Os cientistas estudaram anteriormente a reativação da memória espacial apenas em curtos períodos de sono, mas este estudo estendeu as observações para 20 horas usando gravações sem fio.

“Nossas descobertas foram inesperadas. A atividade neuronal ligada a locais de recompensa se reorganizou durante o sono longo”, disse Lars Bollmann, graduado em doutorado da ISTA.

Mudança Neuronal Durante o Sono

Alguns neurônios permaneceram ativos, formando um “subgrupo estável”, enquanto outros pararam de disparar, e novos gradualmente assumiram o controle. Os padrões iniciais de sono espelharam a atividade da fase de aprendizagem, mas depois se assemelharam à recordação em vigília.

O estudo vinculou essa mudança na atividade neuronal à reativação da memória, mostrando que o sono não REM apoia a reorganização, enquanto o sono REM a neutraliza.

Cientistas estudaram anteriormente a reativação da memória espacial apenas em períodos curtos de sono, mas este estudo estendeu as observações para 20 horas usando gravações sem fio.

“Nossas descobertas foram inesperadas. A atividade neuronal ligada a locais de recompensa se reorganizou durante o sono longo”, disse Lars Bollmann, graduado em doutorado da ISTA.

Alguns neurônios permaneceram ativos, formando um “subgrupo estável”, enquanto outros pararam de disparar, e novos gradualmente assumiram o controle. Os padrões iniciais de sono espelharam a atividade da fase de aprendizagem, mas depois se assemelharam à recordação em vigília.

O estudo relacionou essa mudança na atividade neuronal à reativação da memória, mostrando que o sono não-REM promove a reorganização, enquanto o sono REM a neutraliza.

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