- Os resíduos produzidos por cerca de 170 bilhões de células do cérebro são uma pista essencial para manter a saúde e entender doenças neurodegenerativas; três estudos na Nature detalham melhor as rotas pelas quais esses resíduos saem durante o sono
- Durante o sono profundo, ondas elétricas lentas empurram o líquido ao redor das células das regiões profundas do cérebro para a superfície, e foi observado que esse líquido segue pela corrente sanguínea até o fígado e os rins
- Entre os materiais removidos está o amiloide, associado às placas da doença de Alzheimer, e há cada vez mais evidências de que esse sistema de limpeza é prejudicado no Alzheimer
- Em experimentos com camundongos, estímulos de som e luz 40 vezes por segundo induziram ondas cerebrais na mesma frequência e aumentaram a entrada de líquido cefalorraquidiano, a saída de líquido sujo e o transporte de amiloide
- Ainda é preciso confirmar se isso funciona da mesma forma em humanos, mas envelhecimento, lesões e obstruções nos vasos cerebrais podem prejudicar esse sistema, conectando o tema a pesquisas sobre Alzheimer, Parkinson, dores de cabeça e depressão
Por que a rota de remoção de resíduos do cérebro voltou a chamar atenção
- O cérebro tem cerca de 170 bilhões de células, e apenas a atividade normal já produz muitos resíduos
- Um cérebro saudável precisa lavar esses detritos para fora, mas por muito tempo não ficou claro por onde os resíduos saíam
- Três artigos publicados na Nature por duas equipes de pesquisa descrevem com mais detalhes o sistema de remoção de resíduos do cérebro
- Esses resultados podem oferecer pistas para pesquisas que buscam entender, tratar ou prevenir várias doenças cerebrais
Ondas elétricas empurram o líquido durante o sono
- Durante o sono profundo, ondas elétricas lentas parecem empurrar o líquido ao redor das células nas regiões profundas do cérebro para a superfície cerebral
- Uma interface sofisticada na superfície do cérebro absorve para a corrente sanguínea os resíduos presentes nesse líquido, e o sangue os leva ao fígado e aos rins para que sejam eliminados do corpo
- Um dos principais resíduos transportados nesse processo é o amiloide
- O amiloide é uma substância que forma placas pegajosas no cérebro de pacientes com Alzheimer
- Há cada vez mais evidências de que o sistema de remoção de resíduos do cérebro é prejudicado na doença de Alzheimer
O sistema glinfático e a metáfora do “encanamento do cérebro”
- Jeffrey Iliff e a Dra. Maiken Nedergaard propuseram há mais de uma década a ideia de que o líquido claro dentro e ao redor do cérebro faz parte de um sistema que lava os resíduos para fora
- Esse sistema é chamado de glymphatic system
- O nome vem do sistema linfático, que ajuda na defesa contra infecções, na manutenção dos fluidos corporais e na filtragem de resíduos e células anormais
- Jonathan Kipnis compara esse sistema ao encanamento de uma casa
- É como uma estrutura em que água limpa entra e, depois de lavar as mãos, a água suja sai
- O sistema linfático transporta resíduos até a corrente sanguínea por meio de uma rede de tubos finos, mas o cérebro não tem esses tubos
- A pergunta central era como moléculas de resíduos localizadas no meio do cérebro se deslocam até as fronteiras do órgão e, por fim, saem do corpo
As duas etapas mostradas por estudos com camundongos
- Em 2012 e 2013, Iliff e Nedergaard apresentaram resultados indicando que, em animais dormindo, o líquido cefalorraquidiano atravessa rapidamente o cérebro e lava os resíduos para fora
- Depois disso, ficaram em aberto as perguntas sobre o que empurra o líquido e como os resíduos atravessam a barreira que separa o tecido cerebral da corrente sanguínea
- A equipe de Kipnis mediu a intensidade das ondas elétricas lentas que aparecem quando os animais entram em sono profundo
- A equipe considerou que a medição dessas ondas se conectava à medição do fluxo do líquido intersticial, o fluido nos espaços entre as células
- As ondas sincronizam a atividade dos neurônios e funcionam como um sinal que faz os neurônios atuarem como pequenas bombas, empurrando o líquido para a superfície do cérebro
- Esse resultado foi publicado em fevereiro em um artigo na Nature: artigo da Nature
- Outra equipe, liderada por cientistas do MIT, também apresentou evidências adicionais de que ondas elétricas lentas ajudam na remoção de resíduos
- Em camundongos com uma forma da doença de Alzheimer, foram aplicados estímulos de som e luz que ocorriam 40 vezes por segundo
- O estímulo induziu ondas cerebrais na mesma frequência lenta
- Nos testes, aumentaram a entrada de líquido cefalorraquidiano limpo no cérebro e a saída de líquido sujo
- O líquido eliminado incluía amiloide, que se acumula no cérebro de pacientes com Alzheimer
- Esse estudo também foi publicado na Nature: artigo da Nature
A saída que atravessa a barreira do cérebro
- Em um artigo separado, Kipnis aborda como resíduos, incluindo amiloide, atravessam a membrana que protege o cérebro: artigo da Nature
- A equipe se concentrou nas veias que atravessam essa membrana
- Ao redor das veias há espaços semelhantes a uma manga, que não são totalmente vedados
- Por esses espaços, o líquido cefalorraquidiano escapa e os resíduos são transferidos para o sistema linfático do corpo
O que ainda falta para aplicar isso a humanos
- Os novos estudos indicam que a remoção de resíduos do cérebro exige duas etapas
- A etapa de empurrar os resíduos para o líquido cefalorraquidiano que envolve o cérebro
- A etapa de transferi-los para o sistema linfático e, por fim, enviá-los para fora do corpo
- Iliff considera que as duas etapas podem ser explicadas separadamente, mas biologicamente quase certamente estão conectadas
- Muitos resultados obtidos em camundongos ainda precisam ser confirmados em humanos
- As diferenças anatômicas entre roedores e humanos são consideráveis
- Os resultados também se conectam a pesquisas sobre fatores de risco de doenças neurodegenerativas, como o Alzheimer
- Envelhecimento, lesões e doenças que bloqueiam vasos sanguíneos cerebrais podem prejudicar o sistema de remoção de resíduos do cérebro
- Todos esses fatores também são fatores de risco para a doença de Alzheimer
- Defeitos na remoção de resíduos também podem estar envolvidos em Parkinson, dores de cabeça e depressão
- Abordagens que ajudam o cérebro a se limpar sozinho, como métodos para induzir ondas elétricas lentas, podem levar a pesquisas de prevenção para diversas doenças
- Correção: os estímulos de som e luz usados no experimento foram 40 vezes por segundo, não 40 vezes por minuto
1 comentários
Opiniões no Hacker News
Também combina bem com a teoria de que a falta de sono profundo aumenta o risco de Alzheimer e demência
https://www.medicalnewstoday.com/articles/not-getting-enough...
https://www.sciencealert.com/study-finds-sleep-may-not-flush...
O texto diz que camundongos com características de Alzheimer receberam estímulos de som e luz que ocorriam 40 vezes por segundo, e que esses estímulos induziram ondas cerebrais na mesma frequência lenta
No experimento, aumentou o fluxo de líquido cefalorraquidiano limpo entrando no cérebro e de líquido sujo saindo, e também foi confirmado que esse líquido transportava amiloide, que se acumula no cérebro de pacientes com Alzheimer
Então fico curioso se isso significa que algo como TMS poderia ser usado no lugar do sono, e também se falhas ou perda de função desse sistema poderiam explicar pessoas que dizem ter “alergia” a ondas eletromagnéticas
Mesmo que seja possível induzi-la artificialmente, provavelmente ainda precisamos dormir por causa de outras funções reforçadas durante o sono, como a recuperação física
Mas talvez exista a possibilidade de reduzir a necessidade de sono ou aliviar parte dos efeitos nocivos da privação de sono
40 Hz parece mais próximo de reconhecimento intenso de padrões ou atenção concentrada
Os quase trilionários vão lucrar demais com a nova jornada de trabalho de 20 horas por dia
Assim que li o trecho “se encontrarmos maneiras de ajudar o cérebro a se limpar, por exemplo induzindo ondas elétricas lentas, poderemos prevenir vários distúrbios”, pensei em batidas binaurais
Na faculdade, eu usava uma batida quando estava exausto, mas tinha muita coisa para fazer, e ela ajudava a me recuperar com um cochilo curto de uns 20 minutos
Às vezes nem precisava do cochilo em si; só deixar a mente seguir a batida durante esse tempo já bastava
Se parte desse efeito for induzir uma “limpeza profunda”, talvez isso possa ser uma forma de reduzir esses distúrbios
Baixei por torrent a faixa mais cara, que supostamente custava lendários 1000 dólares, mas nada mudou; talvez tenha sido porque eu não paguei :)
Para limpar o cérebro, parece que seria preciso agir diretamente sobre o próprio tecido cerebral, e isso não parece possível
É bastante surpreendente que tenham induzido a remoção de resíduos do cérebro mostrando um show de luzes e música para camundongos
Seria ótimo se inventassem um gorro para usar à noite enquanto dormimos que acelerasse esse processo durante o sono, como se multiplicasse o tempo real de sono
Poderia ser eficaz para pessoas com escalas de trabalho pesadas, como médicos, caminhoneiros e pilotos
Quem não quiser usar vai perder o emprego por não conseguir competir com quem usa
Não é 40 Hz nem luz; trata de estimulação auditiva com alvo de fase, com mais de 10 anos de estudos em humanos
Não é um gorro, mas basta um par de fones de ouvido e um app ou uma faixa de áudio
Percebi que durmo menos, mas acordo mais descansado
Se “durante o sono, ondas elétricas lentas empurram o líquido ao redor das células das profundezas do cérebro para a superfície”, então isso é o que são os sonhos?
Ondas elétricas e líquido batendo nas células cerebrais?
Quando dormimos, os neurônios das áreas de processamento visual deixam de receber sinais de entrada, e então esses neurônios poderiam ser usados por áreas vizinhas
A teoria era que o cérebro gera sinais falsos para mantê-los ocupados e impedir essa tomada de controle, e achei bem legal
Fui procurar o nome do livro, e era Livewired, de David Eagleman
Consegui reproduzir o áudio usado no experimento
sox -b 32 -Dr 96k -n 40hz_1ms_pulse_1hour.flac synth 0.001 sin 10k fade t 0.0005 0 0.0005 pad 0.024 repeat 140000O objetivo parece ser estimular neurônios de entrada 40 vezes por segundo, para que essa frequência penetre o mais fundo e o mais amplamente possível no cérebro
Nos camundongos, eles conseguiram isso combinando som, luz e estímulo tátil por vibração
A hipótese é que esse tipo de acionamento neuronal ajuda na remoção de resíduos do cérebro; tomara que esteja correta
Se é líquido, que efeito o ângulo da cabeça durante o sono teria?
Pode soar meio supersticioso, mas eu definitivamente sinto isso
Depois de um certo tempo fazendo trabalho mental difícil, especialmente leitura pesada, sinto minha concentração cair e meus olhos ficarem pesados
Se consigo tirar um cochilo curto e profundo, às vezes com menos de 15 minutos, tudo isso é lavado e consigo me concentrar de novo
É uma analogia estranha, mas o alívio parece com esvaziar uma bexiga cheia
Não cochilar nessas situações parece algo muito ruim para a saúde e danoso
Felizmente não tenho dificuldade para dormir à noite, mas depois que o sol nasce parece que meu cérebro se recusa a desligar
Mais ou menos uma vez a cada 1 ou 2 semanas, consigo finalmente tirar um cochilo no fim da manhã
Volto revigorado e pronto para me mexer imediatamente
É uma das grandes vantagens do trabalho remoto
Em muitas profissões ou habilidades que exigem forte concentração mental, dizem que as pessoas precisam de pausas ou têm limites de desempenho
O exemplo clássico de que me lembro são os intérpretes simultâneos da ONU
Eles conseguem traduzir conversas em tempo real por cerca de 45 minutos; depois disso, por causa da fadiga mental, a taxa de erros sobe exponencialmente e precisam ser substituídos por outro intérprete
Sempre descrevi como uma onda de libertação passando pela mente
É uma sensação muito boa, e acordo com uma clareza como se um peso tivesse sido tirado da mente
Estou um pouco confuso: o sistema glinfático já não era conhecido havia bastante tempo?
O texto diz literalmente que o sistema glinfático já era conhecido, mas que o mecanismo de funcionamento real não era, e que este estudo revela justamente esse mecanismo
A novidade são as luzes e sons a 40 Hz, e até agora isso só foi feito em camundongos