Privação de sono faz o cérebro expelir fluidos e reduz a atenção

• Em estado de privação de sono, a ação de limpeza em que o líquido cefalorraquidiano (CSF) flui para fora do cérebro ocorre durante a vigília
• Esse fenômeno acontece ao mesmo tempo que momentos de queda de atenção, e depois é observado um fluxo periódico em que o fluido volta a entrar no cérebro
• Os pesquisadores explicam que, quando o processo de remoção de resíduos que ocorre durante o sono fica deficiente, o cérebro muda para um estado semelhante ao sono para tentar compensar
• Durante a queda de atenção, também aparecem mudanças fisiológicas sistêmicas, como redução da frequência cardíaca e respiratória e contração das pupilas
• Esses resultados sugerem a possível existência de um único circuito neural que controla de forma integrada atenção, fluxo de fluidos e regulação do fluxo sanguíneo

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Relação entre privação de sono e fluxo de líquido cefalorraquidiano

• Pesquisadores do MIT descobriram que a queda de atenção na privação de sono ocorre ao mesmo tempo que ondas de expulsão do líquido cefalorraquidiano (CSF)
  • A ação de limpeza do CSF, que normalmente ocorre durante o sono, também aparece durante a vigília
  • Esse processo está relacionado à função de remoção de resíduos do cérebro
• Quando falta sono, o cérebro tenta compensar esse processo de limpeza, e como resultado ocorre prejuízo da atenção
  • À medida que as ondas de CSF invadem o estado de vigília, surge um tradeoff entre atenção e função de limpeza

Método do estudo

• O estudo contou com 26 participantes, e cada um realizou dois experimentos: um em estado de privação de sono e outro após sono suficiente
• Os participantes realizaram tarefas de atenção visual e auditiva usando equipamentos de EEG (eletroencefalograma) e fMRI (ressonância magnética funcional)
  • Tarefa visual: apertar um botão quando a cruz na tela mudava para um quadrado
  • Tarefa auditiva: reagir a um sinal sonoro específico
• Os participantes com privação de sono responderam mais lentamente e deixaram de perceber alguns estímulos
• Nos momentos de queda de atenção, foi observado que o CSF era expulso para fora do cérebro e depois voltava a entrar

Mudanças fisiológicas e resposta integrada

• Durante a queda de atenção, houve redução da respiração e da frequência cardíaca e contração das pupilas
  • A contração das pupilas começava cerca de 12 segundos antes da expulsão do CSF e voltava a se expandir após a recuperação da atenção
• Essas mudanças apareceram não só no cérebro, mas como uma resposta simultânea de todo o corpo
  • Isso sugere que a queda de atenção é um evento integrado entre cérebro e corpo

Hipótese de circuito único

• Os pesquisadores sugerem a possível existência de um circuito neural integrado que regula em conjunto atenção, fluxo de fluidos, fluxo sanguíneo e contração dos vasos
  • Esse circuito pode controlar ao mesmo tempo atenção e funções fisiológicas
• Embora o circuito específico ainda não tenha sido identificado, o sistema noradrenérgico é citado como forte candidato
  • Esse sistema é responsável por vigília, frequência cardíaca e regulação do fluxo sanguíneo, e também oscila periodicamente durante o sono

Importância do estudo e apoio

• O estudo foi publicado na Nature Neuroscience e conduzido por pesquisadores do MIT Picower Institute e do Institute for Medical Engineering and Science
• A pesquisa recebeu apoio do National Institutes of Health (NIH), National Defense Science and Engineering Graduate Fellowship, NAWA Fellowship, McKnight Scholar Award, Sloan Fellowship, Pew Biomedical Scholar Award, One Mind Rising Star Award e Simons Collaboration on Plasticity in the Aging Brain

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Comentários do Hacker News

• Se a coleta de lixo biológica para, é como se um cérebro privado de sono tentasse rodar um ciclo de GC em tempo de execução
  Então parece fazer sentido que ocorram coisas como queda de concentração e atraso de reação. A evolução acabou criando a JVM original

  • Talvez isso explique por que um power nap (menos de 30 minutos) ainda funciona tão bem quando se está com privação de sono
    Fico curioso se esse “flush” do cérebro acontece justamente nesse cochilo curto em estado de privação de sono
  • Ainda bem que o cérebro não apaga toda a memória sem referências
  • Parece uma piada que dá a sensação de que a Sun Microsystems está por aqui
  • Se você reduzir o sono demais, até durante uma reunião podem ocorrer episódios de sono local em partes do cérebro

• Queria que a área médica levasse esse tipo de resultado de pesquisa a sério
  Minha esposa ainda faz plantões de 24 horas seguidas e realiza cirurgias de emergência sem dormir
  Na residência, houve turnos de 36 horas e até de 48 horas seguidas. É triste a realidade em que ninguém liga para a sobrecarga dos médicos

  • Não entendo por que só os médicos têm esse tipo de jornada extremamente longa permitida. Motorista de caminhão não pode dirigir por 24 horas seguidas
  • O sistema de saúde dos EUA é orientado para maximização do lucro, e não para a otimização da saúde de pacientes e médicos
    Saúde e educação deveriam priorizar os objetivos da população, e metas financeiras deveriam ser secundárias
    O artigo relacionado link também é interessante
  • Acho que minha esposa, mesmo em sua pior condição, ainda é melhor do que o melhor da maioria das pessoas
    Mas, para o sistema mudar, talvez fosse preciso afrouxar os requisitos de ingresso em medicina ou alguma mudança radical
    Ouvi dizer que os médicos europeus trabalham menos horas, mas nunca conheci alguém assim na prática
  • Essa cultura de trabalho brutal parece um ritual de trote mantido pela AMA com a lógica de “nós também passamos por isso”
  • Fico curioso se essas jornadas longas são contínuas. Achei que o hospital tivesse quartos de descanso para dormir entre um intervalo e outro

• Segundo o artigo, durante o sono o líquido cefalorraquidiano (CSF) flui ritmicamente e remove resíduos
  Mas achei estranho os autores não abordarem a pergunta “para onde esse líquido vai?”
  Segundo a Wikipédia, o CSF elimina resíduos para a corrente sanguínea por meio do sistema glinfático
  Veja o artigo relacionado

  • De fato, existem “tubos” por onde o CSF circula no cérebro
    O líquido produzido nos ventrículos percorre o espaço ao redor do cérebro e da medula espinhal e depois é reabsorvido pela corrente sanguínea
  • Do ponto de vista dos pesquisadores, provavelmente isso era básico demais para precisar ser escrito no artigo

• Um sono saudável é importante para a saúde do cérebro, e exercícios leves também ajudam esse mesmo sistema glinfático

  • De fato, exercícios leves também ajudam a melhorar a qualidade do sono

• Fico curioso se esse fenômeno de flush cerebral (lavagem) poderia ser induzido artificialmente
  Pensando no meu avô, que morreu de Alzheimer, seria ótimo se fosse possível reforçar essa função

  • Não dá para induzir o flush diretamente, mas o slow-wave enhancement pode estimular as funções restauradoras do sono
    Veja o artigo relacionado e o projeto que estamos desenvolvendo, Affectable Sleep
  • Tem um jeito garantido. 400 g de cordeiro, pimentão, alho-poró e abobrinha e deixa cozinhar devagar
    Depois de comer tudo, não tem como os fluidos corporais não começarem a escorrer
  • No fim das contas, dormir o suficiente é o método mais garantido

• Brincadeira, mas parece que se bastasse instalar um dispositivo automático de circulação de CSF, nem precisaríamos dormir e o cansaço desapareceria

• Imagino como seria bom poder apertar um ‘botão de flush manual’ para lavar o cérebro

  • Se você praticar NSDR (Non-Sleep Deep Rest), pode obter efeito restaurador mesmo em pouco tempo. Vale tentar com um vídeo guiado de 15 minutos no YouTube
  • Num vídeo que vi antes, havia também pesquisa tentando aliviar o Alzheimer ao induzir aumento do fluxo de CSF
    Veja a discussão relacionada link
  • Quando estou exausto, parece que basta fechar os olhos por um instante para vir esse efeito de flush
    Já aconteceu várias vezes de eu dormir só 30 segundos e sentir a cabeça clarear

• Fico curioso se um cochilo de 30 minutos ajudaria. Só queria poder dizer ao cérebro: “segura o flush até a hora do cochilo”

  • Quando deito e fecho os olhos por um momento, às vezes realmente dá a sensação de ‘estar sendo lavado’
    Até 5 minutos de sono já deixam minha cabeça mais clara
  • O mecanismo exato da função glinfática ainda é debatido, mas dizem que descanso profundo como NSDR ou yoga nidra também ajuda
  • Quando estou com sono, costumo tirar um cochilo curto de 15 a 30 minutos

• Meus pêsames aos universitários que viravam 24 horas estudando na véspera da prova

  • É melhor seguir o conselho de um psiquiatra. Veja o texto relacionado
  • Não sou universitário, mas quando eu trabalhava no turno da noite, era realmente difícil ajustar o ritmo do sono

• Fico me perguntando se o TDAH poderia ter relação com falhas na função de flush do cérebro

  • Distúrbios do sono podem causar queda na função executiva, mas não criam o TDAH em si
  • TDAH é um transtorno do neurodesenvolvimento em que se observam alterações na estrutura cerebral
    Mas entre pacientes com TDAH há muitos casos acompanhados de narcolepsia ou apneia do sono
    Veja os estudos relacionados link1, link2
  • TDAH não é déficit de atenção, e sim prejuízo na capacidade de regular a atenção
    Se o flush de CSF causado pela falta de sono é como ‘pisar no freio’, o TDAH está mais para ‘uma criança bêbada girando o volante sem parar’
  • Quando eu passo a dormir tarde, meus sintomas parecidos com TDAH também pioram. Parece que o padrão de sono tem um grande impacto nisso