- Em experimentos com camundongos, foi confirmado que, durante o sono não REM, a contração regular dos vasos sanguíneos do cérebro atua como força motriz essencial para empurrar o líquido cefalorraquidiano e remover resíduos químicos acumulados enquanto o animal estava acordado
- Essa pulsação está sincronizada com a liberação periódica de norepinefrina, quimicamente quase idêntica à adrenalina, e no cérebro dos camundongos os níveis atingem o pico cerca de uma vez a cada 50 segundos
- Em vez de anestesia, os pesquisadores implantaram eletrodos e filamentos de fibra óptica em camundongos e acompanharam simultaneamente volume sanguíneo, atividade elétrica, substâncias químicas e o fluxo de líquido cefalorraquidiano marcado por fluorescência enquanto os animais adormeciam naturalmente
- O sedativo zolpidem (Ambien) reduziu as oscilações de norepinefrina e a penetração do líquido cefalorraquidiano no cérebro, mas esse resultado por si só não basta para recomendar a interrupção do uso, sendo necessários estudos em humanos
- Estudos recentes indicam que humanos também apresentam oscilações na liberação de norepinefrina e na pulsação vascular durante o sono, sugerindo que o mesmo mecanismo de bombeamento pode operar também no cérebro humano
Pulsação vascular que impulsiona o fluxo de líquido cefalorraquidiano
- Há muito se considera que o sono é o momento em que o líquido que circula pelo cérebro remove resíduos químicos acumulados durante a vigília, mas ainda era incerto o que impulsionava essa circulação
- Um estudo em camundongos publicado na Cell reforça as evidências de que contrações regulares dos vasos sanguíneos cerebrais impulsionam esse fluxo
- Estudo relacionado: regular contractions of blood vessels in the brain
- A contração vascular é estimulada pela liberação periódica de norepinefrina, substância quimicamente quase idêntica à adrenalina
- O sedativo zolpidem pode interferir nas oscilações vasculares e no fluxo de líquido que elas promovem, com possível enfraquecimento da função de limpeza do cérebro
O sistema glinfático e a controvérsia que ainda permanece
- O cérebro não possui vasos linfáticos que coletem e transportem líquidos como ocorre em outras partes do corpo
- Em 2012, a equipe de Maiken Nedergaard identificou um sistema alternativo de drenagem no qual o líquido cefalorraquidiano penetra no cérebro por pequenos canais ao redor dos vasos sanguíneos, removendo resíduos metabólicos e moléculas indesejadas
- Esse sistema é chamado de sistema glinfático (glymphatic system)
- Estudo relacionado: alternative drainage system
- O mesmo grupo concluiu que o fluxo de líquido no sistema glinfático aumenta durante o sono
- O grupo de Nedergaard e outros estudos consideram que uma limpeza glinfática robusta é benéfica, e que essa circulação enfraquece no Alzheimer e em outras doenças neurodegenerativas
- Ainda assim, alguns pesquisadores vêm contestando partes dessa interpretação, e um estudo de 2024 sugeriu que a remoção de resíduos pode ser mais rápida durante a vigília do que durante o sono
O cérebro de camundongos observado em sono natural
- Em estudos sobre o sistema glinfático de camundongos, é comum o uso de anestesia, mas o estado anestesiado é muito diferente do sono natural
- Para evitar esse problema, os pesquisadores implantaram cirurgicamente eletrodos e filamentos de fibra óptica nos camundongos
- Os animais conseguiam adormecer normalmente mesmo conectados aos cabos
- Foram acompanhados ao mesmo tempo o volume sanguíneo, a atividade elétrica e os níveis de substâncias químicas
- A luz foi transmitida pelas fibras ópticas para ativar grupos específicos de neurônios
- Em estudos anteriores, os níveis de norepinefrina no cérebro dos camundongos variavam ritmicamente, atingindo o pico cerca de a cada 50 segundos
- No novo experimento, durante o sono não REM, o volume de sangue no cérebro também oscilava, acompanhando as mudanças de norepinefrina com mais de 0,5 segundo de atraso
- Essa conexão não era tão forte durante a vigília nem na fase REM, quando ocorre a consolidação da memória, quanto durante o sono não REM
Como a contração vascular empurra o líquido cefalorraquidiano
- Os pesquisadores injetaram nos camundongos moléculas fluorescentes capazes de rastrear o fluxo do líquido cefalorraquidiano e confirmaram que seus níveis também variavam junto com os níveis de norepinefrina durante o sono não REM
- Para verificar se a pulsação vascular realmente impulsionava o fluxo glinfático, eles estimularam a região do cérebro que produz norepinefrina
- Com estímulo artificial, o ciclo das pulsações acelerou de cerca de uma vez a cada 50 segundos para uma vez a cada 10 segundos
- O líquido cefalorraquidiano marcado penetrou mais profundamente em áreas próximas ao local de produção de norepinefrina
- No cérebro confinado dentro do crânio, a contração e o relaxamento dos vasos funcionam como uma bomba
- Quando os vasos se contraem após um pulso de norepinefrina, o líquido cefalorraquidiano entra para preencher o espaço criado
- Quando os vasos relaxam, empurram o líquido cefalorraquidiano para frente
- A norepinefrina pode não ser o único fator, mas foi identificada como um importante motor do fluxo glinfático durante o sono não REM
Resultados com zolpidem e necessidade de estudos em humanos
- Com base em estudos anteriores mostrando que o zolpidem pode alterar a atividade cerebral durante o sono e modificar a duração das fases do sono, os pesquisadores testaram o efeito do fármaco em camundongos
- O zolpidem reduziu as oscilações de norepinefrina e também diminuiu o grau de penetração do líquido cefalorraquidiano no cérebro
- Embora esse seja um sedativo amplamente usado, os resultados em camundongos não significam, por si só, que as pessoas devam parar de tomá-lo
- Laura Lewis considera que deve ser prioridade investigar esse fármaco em estudos com humanos para verificar se o mesmo efeito colateral sobre a limpeza cerebral também ocorre em pessoas
- Pesquisas recentes sugerem que humanos, assim como camundongos, também apresentam oscilações na liberação de norepinefrina e na pulsação vascular durante o sono, o que indica que o mesmo mecanismo de bombeamento pode funcionar no cérebro humano
1 comentários
Opiniões no Hacker News
Se um estudo de 2024 dizia que a remoção de resíduos é mais rápida quando estamos acordados do que durante o sono, então esta história carrega uma ambiguidade bem grande
Muitas descobertas, na prática, estão mais para “hã, estranho. Preciso olhar melhor”
De longe parece haver um grande consenso, mas, quando se chega mais perto, o campo é muito mais fragmentado; e, recentemente, como neurocientistas passaram a ser vistos quase como supercientistas do comportamento humano, até livros de autoajuda viraram todos “baseados em neurociência”, fazendo tudo parecer mais certo do que realmente é
https://www.thetransmitter.org/glymphatic-system/new-method-...
Ela diz que o novo artigo usou várias técnicas de forma incorreta e que, se o experimento envolve injeção direta no cérebro, seriam necessários mais controles para verificar cicatrizes gliais e confirmar se o corante realmente chegou ao tecido
Depois da injeção, foi preciso manter a cânula clampada por 30 minutos para impedir refluxo, e o grupo do sono também não era sono natural, mas um modelo de sono de recuperação após 5 horas de privação de sono, o que ela considera “enganoso”
Além disso, medições feitas apenas dentro do cérebro não bastam para comprovar a limpeza cerebral, e ela usa a analogia de que “mover a lata de lixo da cozinha para a garagem não deixa a casa limpa”
Ela diz que não existe uma via glinfática que transporte fluido do ponto de injeção, em uma região profunda do cérebro, até o córtex frontal onde foram feitas as medições ópticas, e que é provável que as duas áreas estejam separadas por substância branca, perguntando: “por que os resíduos iriam para lá?”
Mesmo que a remoção de resíduos seja mais rápida quando se está acordado, a geração de resíduos pode ser mais lenta
Parte do propósito do sono e do cansaço pode ser o corpo dizer “vamos parar de produzir tanto resíduo metabólico agora” quando a concentração de resíduos chega a algum limiar
A remoção de resíduos à noite ainda pode ser crucialmente importante, e também não sabemos de forma abrangente de que exatamente esses resíduos são compostos
O fato de existir um sistema separado de sono sugere que esse sistema está fazendo alguma coisa
O cérebro é realmente um sistema com uma disponibilidade de serviço péssima
Em média, depois de rodar só 16 horas, precisa ficar 8 horas offline para tarefas de manutenção como “scrub”, “garbage collect”, “trim” e “fsck”
O cérebro já é grande até o limite do que permite o parto, e, embora represente apenas 2% do peso corporal, consome 20% da energia
Quando está ativo, precisa operar com desempenho máximo; portanto, uma tarefa de “scrub” em segundo plano rodando 24 horas por dia exigiria mais energia e dissipação de calor, ou uma área maior para redundância, como golfinhos que dormem com um hemisfério por vez
A alternativa seria reduzir a velocidade de processamento para que esse tipo de tarefa acontecesse o tempo todo, e o ciclo dia/noite provavelmente pressionou a seleção contra essa abordagem
Até pouco tempo atrás, não havia muita coisa que desse para fazer com segurança à noite
O cérebro de verdade precisa alucinar intensamente por umas 8 horas para continuar contribuindo em alto nível para a sociedade depois de 16 horas de trabalho real
Não parece que vasculhamos rinoceronte, hipopótamo, carro e caminhão um por um, nem parece haver necessidade de revirar tudo
Claro que, nas bordas da memória ou da compreensão, a gente se perde bastante, mas tudo poderia ter funcionado assim
No entanto, algumas coisas permitem uma recordação quase automática e imediata
Durante a maior parte da história evolutiva, ficar acordado à noite não era econômico, e a forte necessidade de sono pode ter surgido principalmente por conservação de energia
Nesse caso, outros processos podem ter evoluído, por otimização, para se encaixar no período de sono, mas, se as restrições evolutivas fossem diferentes, é possível que esses processos também ocorressem quando estivéssemos acordados
Desde que os supremacistas do carbono não estraguem tudo, a IA está a caminho de algo que ofereça um SLA melhor, e no fim poderemos descomissionar esse sistema legado irritante sem interrupção do trabalho
Há pouco mais de um ano, minha higiene do sono era uma bagunça e, mesmo hoje, às vezes, se acordo por volta das 2h da manhã, tenho dificuldade para voltar a um estado de descanso.
Comprei um smartwatch Garmin simples para monitorar o sono, e escolhi esse porque é um dos poucos produtos desse tipo que preservam a privacidade e não precisam de conexão com a internet.
Fui melhorando meu sono devagar e de forma sistemática, e agora sinto que virei outra pessoa.
Desligar o filtro de luz azul das telas tem um grande impacto, e dias longos de trabalho também.
Tomo bastante magnésio, preciso caminhar ao ar livre uns 20 minutos por dia, e tenho que jantar antes das 16h.
Provavelmente há muitos pequenos fatores de que estou me esquecendo, mas quantos de nós não estão simplesmente em estado de fadiga crônica?
Atividade parece ter o hábito de gerar mais atividade, então a resposta talvez esteja mais perto de “é preciso melhorar os hábitos de atividade” do que de “é preciso melhorar os hábitos de sono”.
Perceber alguma coisa também é um ponto perigoso.
Muitas coisas que o corpo faz durante o sono se baseiam tanto em expectativas aprendidas quanto em fatores reais.
Como o fenômeno de “acordar antes do alarme tocar”, que é forte a ponto de funcionar mesmo quando o horário do alarme muda.
Portanto, o corpo pode ter aprendido certos sinais como pistas para iniciar o sono, e talvez agora você tenha um corpo que precisa ativar o filtro de luz azul.
Mesmo que, na prática, o filtro não esteja fazendo nada ativamente.
Eu também venho lutando nos últimos 5 ou 6 anos contra um problema de sono em que acordo no meio da noite me sentindo estranhamente alerta, e depois de muitas tentativas e erros fui melhorando a qualidade do sono.
Há 3 anos percebi sintomas de apneia do sono, fui a uma clínica do sono e fiquei grato pelo diagnóstico e pela prescrição de CPAP, mas a experiência como um todo foi decepcionante.
Na consulta de acompanhamento, eu disse que ainda acordava à noite me sentindo estressado; eles passaram por cima disso e recomendaram fitoterapia, mas depois vi que a pressão prescrita era absurdamente baixa.
Depois de 2 anos de tentativa e erro, encontrei a pressão adequada para mim, que era quase o dobro da prescrita.
Fatores como estresse/trabalho, caminhada ao ar livre, alongamento, foam rolling, jantar cedo e tomar só a primeira xícara de café da manhã também tiveram grande impacto.
O conteúdo do jantar também tem um efeito estranhamente grande; leguminosas foram o melhor, e talvez isso tenha a ver com a glicemia durante a noite.
Os médicos recomendam exercício, mas hoje em dia até exercício de intensidade moderada, como andar de bicicleta, derruba minha qualidade do sono por vários dias.
Dez anos atrás eu frequentava a academia regularmente e era feliz, mas agora isso parece ser um estresse fisiológico grande demais.
Uma das grandes descobertas foi que tenho uma sensibilidade à cafeína relativamente alta, mas ainda assim consigo dormir se tomar café só de manhã.
Não acho que o filtro de luz azul em si tenha grande efeito, mas há uma exceção.
A tela do notebook fica muito mais escura e não incomoda, enquanto o tom azulado do monitor de mesa parece ter um impacto maior.
Porém acho que a própria atividade cerebral de buscar estímulos na tela tem grande impacto sobre o sono.
É melhor desligar completamente as telas e se acalmar, ou fazer algo que de fato ajude a se preparar para dormir.
O resultado foi sair de um estado de impulsos quase suicidas, ruminação interminável e cefaleia em salvas que estava se tornando crônica para conseguir fazer discursos motivacionais como Tony Robbins.
Cada pessoa é diferente e os resultados variam, mas mudar bastante a alimentação e passar pela fome uma vez por dia pode transformar drasticamente como você se sente.
Nedergaard é a chefe do laboratório que vem liderando as principais descobertas sobre esse efeito desde 2012, e acho que ela deve ganhar um Nobel por essa linha de pesquisa.
Há 20 anos, quando eu fazia doutorado em neurociência cognitiva, conhecíamos os três grandes déficits da privação de sono — queda nos indicadores diários de desempenho, aumento do risco para a saúde mental e aumento do risco de declínio cognitivo —, mas não conseguíamos conectá-los a um mecanismo.
O sistema glinfático, como uma excelente teoria científica, reúne descobertas dispersas sob um mecanismo comum.
Não dormir o suficiente é parecido com não rodar a lava-louças ou a máquina de lavar o suficiente: os resíduos se acumulam.
Para os pais, acrescento que a recomendação de sono para crianças é de 10 a 12 horas por noite dos 6 aos 12 anos, e de 8 a 10 horas por noite dos 13 aos 18 anos.
Pacientes se queixam de sono não reparador e brain fog, e sintomas assim poderiam surgir se os resíduos não fossem suficientemente eliminados por falta de perfusão.
Chama a atenção que o Ambien perturba as oscilações de norepinefrina, que fazem parte desse processo
Receitaram-me Zopiclone, semelhante ao Zolpidem do Ambien, e no dia seguinte eu me sentia como se tivesse sofrido uma lesão cerebral
Isso às vezes acontecia mesmo depois da primeira noite; se eu tomasse por dois dias seguidos, acontecia sempre, e era assustador
Li o artigo “Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Interactions Between Zolpidem and Caffeine”
https://www.researchgate.net/profile/Roberta-Cysneiros/publi...
Entendi que uma quantidade considerável de cafeína neutraliza “alguns, mas não todos” os efeitos cognitivos do Zolpidem e, como os dois medicamentos Z são parecidos, tentei combinar uma dose bem pequena de Zopiclone com um pouquinho de café
Eu tomo 2–3 mg, sendo que um comprimido tem 7,5 mg
Como resultado, consigo dormir e não sinto o cérebro destruído no dia seguinte; também parece ter quebrado aquele ritmo de fracasso, ligado ao estresse, de acordar exatamente às 5h30
Ou seja, essa combinação parece resolver o problema, e acho que pode ser porque a cafeína neutraliza a perturbação das oscilações de norepinefrina mencionada acima
Conheço pessoas ao meu redor que passaram a depender fortemente dele para dormir, e há efeitos colaterais estranhos também
Sonambulismo sem nenhuma lembrança é um deles — não do tipo de ir até a cozinha, mas do tipo de entrar no carro
https://hn.algolia.com/?query=magnesium%20sleep&type=comment
A atividade do sistema glinfático é maior nas ondas lentas do sono profundo N3
Ondas lentas são disparos sincronizados de neurônios, observados quando o sistema glinfático bombeia o fluxo sanguíneo cerebral por todo o cérebro
Nos últimos 5 anos, desenvolvemos estimulação auditiva com alvo de fase para aumentar a atividade de ondas lentas, e ela já mostrou respostas positivas em amiloide, memória e vários biomarcadores
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38163288/
Para quem tiver interesse, deixamos mais pesquisas relacionadas no site - https://affectablesleep.com/research
Só para confirmar: o fato de isso ser lavado para fora já não era conhecido?
Aqui a questão é o mecanismo específico em que os vasos sanguíneos se contraem e causam essa limpeza?
Mas, para limitar melhor a conclusão, este estudo foi feito em camundongos, então é cedo para dizer que o cérebro humano funciona da mesma forma
A anatomia dos mamíferos muitas vezes é parecida entre espécies, mas também se descobrem, com a mesma frequência, diferenças inesperadas
Talvez seja uma ideia imprudente, mas não daria para criar ou amplificar o mesmo efeito com um dispositivo externo?
Se administrarmos norepinefrina ritmicamente a camundongos acordados, seria possível gerar o mesmo movimento do líquido cefalorraquidiano? Depois de uma intervenção dessas, os camundongos demorariam mais para dormir?
Dá para bombear diretamente o líquido cefalorraquidiano mais rápido? Se alguém estiver disposto a instalar cirurgicamente um dispositivo mecânico, será que poderia obter, com o apertar de um botão, um sono rápido e mais revigorante?
Se a eficiência da limpeza depender em parte da composição do líquido cefalorraquidiano, poderíamos ver o que está sendo “lavado para fora” e adicionar ao líquido cefalorraquidiano substâncias que façam esses itens se dissolverem melhor?
“Limpar” o cérebro é apenas uma delas
Procurar um botão fácil para contornar a necessidade de dormir parece tão pouco provável quanto encontrar uma pílula da imortalidade
Odeio esse tipo de pesquisa médica em que implantam cirurgicamente eletrodos e filamentos de fibra óptica em camundongos, fazem-nos dormir normalmente mesmo presos a cabos, e então acompanham volume sanguíneo, atividade elétrica e níveis de substâncias químicas enquanto ativam, por fibra óptica, grupos específicos de neurônios
É uma barbárie horrível
Se o resultado é importante o bastante para justificar esse tipo de atividade, deveria ser importante o bastante para que humanos se voluntariassem como participantes
Se ninguém se voluntaria, então no fim não é tão importante assim, e outras espécies deveriam ficar fora disso
Sinceramente, tenho dificuldade de entender esse argumento moral