Cientistas identificam o centro neural do sono REM no tronco encefálico

O “quartel-general” neural do sono REM

Cientistas identificaram o possível “quartel-general” neural do sono REM - aquele estado onírico em que os olhos são praticamente a única parte do corpo a se mover de forma ativa.

Ao acionar esse circuito no topo do tronco encefálico em camundongos, os investigadores conseguiram fazer os animais entrarem em sono REM (movimentos rápidos dos olhos) mesmo quando estavam totalmente acordados no início.

Se esses resultados também se confirmarem em humanos, estaremos um passo importante mais perto de compreender a biologia do sono e os motivos pelos quais ela pode falhar.

Esse conhecimento pode até abrir caminho para manipular o sono REM de modo benéfico em pessoas com apneia do sono, narcolepsia, pesadelos frequentes e angustiantes ou distúrbios do sono REM - que levam o indivíduo a “representar” os sonhos com movimentos ou vocalizações, como falar dormindo.

Por que o controle do sono REM ainda é um enigma

As dúvidas em torno do sono REM são numerosas, e a investigação fica ainda mais difícil porque, até hoje, os cientistas não sabiam ao certo onde estaria um centro de controlo do sono REM no cérebro - ou mesmo se existe um centro desse tipo.

Há décadas, alguns grupos suspeitam que neurônios do tronco encefálico de mamíferos sejam decisivos para o início do REM. Em gatos, por exemplo, quando o tronco encefálico é retirado da equação, não se gera um sono REM adequado e os animais passam a encenar os próprios sonhos.

Em humanos com degeneração conhecida do tronco encefálico, como a observada na doença de Parkinson, o sono REM também pode apresentar alterações semelhantes.

Com o passar dos anos, outras experiências em roedores indicaram que a ponte, no topo do tronco encefálico, seria o “centro de controlo” da perda habitual de tensão muscular que limita os movimentos durante o sono REM.

Ainda assim, localizar com precisão as vias responsáveis por essa fase essencial do sono tem sido difícil, porque neurônios que favorecem a vigília nessa zona do cérebro estão misturados com neurônios que promovem o sono.

O circuito na ponte e no bulbo no comando do sono REM

O neurocientista Mitsuaki Kashiwagi, da Universidade de Tsukuba e da Universidade de Tóquio, liderou agora uma equipa no Japão e na França até um agrupamento de neurônios associados ao sono REM na porção dorsal da ponte.

Em camundongos, esses neurônios expressam uma proteína ligante do hormônio liberador de corticotropina; por isso, recebem o nome de neurônios Crhbp+.

Neurônios Crhbp+ e Nos1+ e a alça de realimentação

Essas células projetam-se a partir da ponte para neurônios no bulbo (medula oblonga), a região do tronco encefálico logo abaixo. Esses neurônios são chamados de Nos1+ porque expressam a óxido nítrico sintase 1. Em seguida, os neurônios Nos1+ conectam-se de volta aos neurônios Crhbp+ e também a neurônios no prosencéfalo.

Segundo Kashiwagi e colegas, essa alça entre ponte e bulbo - indo e voltando - pode funcionar como um circuito central do sono REM.

Quando a equipa removeu neurônios da ponte dessa alça de realimentação positiva, os camundongos passaram a dormir menos e exibiram pior relaxamento muscular durante o sono REM.

Por outro lado, quando foram ativados os neurônios da ponte que se estendem até o bulbo, os camundongos entraram em sono REM mais rapidamente, e tanto o número quanto a duração dos episódios de REM durante o sono aumentaram, à custa de menos tempo em vigília.

No bulbo, os neurônios Nos1+ promoveram fortemente o sono REM, projetando-se para múltiplas áreas envolvidas na atividade REM.

Na prática, ativar esses neurônios em camundongos provocou transições diretas da vigília para o sono REM. Mesmo quando o sono não REM vinha antes, ele ficava bastante encurtado, com os animais a entrarem em REM mais depressa. Já os neurônios que se estendem ao prosencéfalo parecem inibir a vigília.

Pessoas com narcolepsia são conhecidas por passar da vigília diretamente para o sono REM, mas, fora esse contexto, esse salto é muito incomum.

Ligação com a doença de Parkinson e distúrbios do sono REM

"Tendo estabelecido o Crhbp como um marcador de neurônios que regulam o sono, examinámos se esses neurônios são afetados em pacientes com Parkinson com transtorno comportamental do sono REM", explicam os autores.

De facto, a equipa constatou que neurônios imunorreativos a Crhbp estavam amplamente reduzidos nesse grupo, "fornecendo pistas sobre os mecanismos subjacentes aos défices de sono que caracterizam essa doença".

Num modelo murino da doença de Parkinson, os investigadores mostraram que a ativação de neurônios Crhbp+ na ponte consegue reverter as anomalias de sono observadas.

O que vem a seguir

O próximo passo, dizem Kashiwagi e os colegas, é registar a atividade desses neurônios com resolução de célula única para entender o que eles realmente fazem - e por quê.

O estudo foi publicado na revista científica Cell.