A ressonância magnética ajuda a desvendar os mistérios do sono

Nosso estado de consciência muda significativamente durante os estágios do sono profundo, assim como em um coma ou sob anestesia geral. Os cientistas há muito acreditaram - mas não tinham certeza - que a atividade cerebral diminui quando dormimos. A maioria das pesquisas sobre o sono é conduzida usando eletroencefalografia (EEG), um método que consiste em medir a atividade cerebral por meio de eletrodos colocados ao longo do couro cabeludo do paciente. No entanto, Anjali Tarun, assistente de doutorado da EPFL Laboratório de Processamento de Imagens Médicas da na Escola de Engenharia, decidiu investigar a atividade cerebral durante o sono usando imagens de ressonância magnética, ou ressonância magnética. De acordo com Dimitri Van De Ville, que chefia o laboratório, "os exames de ressonância magnética medem a atividade neural ao detectar a resposta hemodinâmica de estruturas em todo o cérebro, fornecendo assim informações importantes além dos EEGs." Durante esses experimentos, Tarun confiou no EEG para identificar quando os participantes do estudo haviam adormecido e identificar os diferentes estágios do sono. Em seguida, ela examinou as imagens de ressonância magnética para gerar mapas espaciais de atividade neural e determinar diferentes estados cerebrais.

Dados difíceis de obter

O único problema era que não era fácil realizar ressonâncias magnéticas do cérebro nos participantes enquanto eles dormiam. As máquinas são muito barulhentas, tornando difícil para os participantes atingirem um estado de sono profundo. Mas, trabalhando com a Profa. Sophie Schwartz na Universidade de Genebra e o Prof. Nikolai Axmacher na Ruhr-Universität Bochum, Tarun poderia aproveitar dados simultâneos de ressonância magnética e EEG de cerca de trinta pessoas. Os dados de atividade cerebral foram cobertos por um período de quase duas horas, enquanto os participantes dormiam em uma máquina de ressonância magnética. “Duas horas é um tempo relativamente longo, o que significa que conseguimos obter um conjunto de dados raros e confiáveis”, diz Tarun. "As ressonâncias magnéticas realizadas enquanto um paciente está realizando uma tarefa cognitiva geralmente duram cerca de 10-30 minutos."

Atividade cerebral durante o sono

Depois de verificar, analisar e comparar todos os dados, o que Tarun encontrou foi surpreendente. "Calculamos exatamente quantas vezes as redes compostas de diferentes partes do cérebro se tornaram ativas durante cada estágio do sono", diz ela. "Descobrimos que durante os estágios leves do sono - ou seja, entre quando você adormece e quando entra em um estado de sono profundo - a atividade cerebral geral diminui. Mas a comunicação entre as diferentes partes do cérebro se torna muito mais dinâmica. Achamos que é devido à instabilidade dos estados cerebrais durante esta fase. " Van De Ville acrescenta: "O que realmente nos surpreendeu em tudo isso foi o paradoxo resultante. Durante a fase de transição do sono leve para o profundo, a atividade cerebral local aumentou e a interação mútua diminuiu. Isso indica a incapacidade das redes cerebrais de sincronizar."

A função das redes de modo padrão e do cerebelo

A consciência é geralmente associada a redes neurais que podem estar ligadas aos nossos processos de introspecção, memória episódica e pensamento espontâneo. “Vimos que a rede entre as regiões anterior e posterior se quebrou e isso se tornou cada vez mais pronunciado com o aumento da profundidade do sono”, diz Van De Ville. "Um colapso semelhante nas redes neurais também foi observado no cerebelo, que é tipicamente associado ao controle motor." Por enquanto, os cientistas não sabem exatamente por que isso acontece. Mas suas descobertas são um primeiro passo para uma melhor compreensão de nosso estado de consciência enquanto dormimos. "Nossas descobertas mostram que a consciência é o resultado de interações entre diferentes regiões do cérebro, e não na atividade cerebral localizada", diz Tarun. "sono , e o que isso significa em termos de atividade da rede cerebral, podemos entender melhor e explicar a ampla gama de funções cerebrais que nos caracterizam como seres humanos. "

Para mais informações:  https://www.epfl.ch/en/

Fonte: https://www.itnonline.com/content/mri-helps-unravel-mysteries-sleep