Dilatação das pupilas durante o sono revela quais memórias estão sendo revividas, diz estudo

Um estudo inovador da Universidade Cornell, nos Estados Unidos, revelou que o tamanho das pupilas durante o sono pode indicar quais memórias estão sendo processadas pelo cérebro. A pesquisa, publicada na revista Nature, monitorou a atividade cerebral e ocular de ratos enquanto aprendiam novas tarefas durante o dia e dormiam à noite.

Os cientistas descobriram que o sono de movimentos não rápidos dos olhos (NREM), essencial para a consolidação da memória, é dividido em duas subfases distintas. A primeira subfase, caracterizada pela constrição das pupilas, é marcada pela reprodução de novas memórias. Já a segunda subfase, com dilatação das pupilas, envolve a recordação de memórias mais antigas. Essas fases ocorrem em rápida sucessão, sugerindo que o cérebro alterna entre o processamento de informações recentes e a revisão de experiências passadas.

A equipe de pesquisa utilizou eletrodos de escaneamento cerebral e microcâmeras de rastreamento ocular para acompanhar os ratos durante um mês. Eles observaram que, durante o sono, o cérebro dos animais alterna rapidamente entre as duas fases de processamento de memória, sem que as informações novas se misturem com as antigas. Segundo os pesquisadores, esse mecanismo cerebral permite que o aprendizado contínuo ocorra sem que haja interferência entre memórias recentes e passadas.

O estudo responde a uma questão crucial sobre o funcionamento da memória: como o cérebro consegue consolidar novas memórias sem apagar as antigas? A descoberta indica que o cérebro possui uma espécie de “multiplexador” que separa os processos de consolidação de novas informações e recordação de memórias já existentes.

Os pesquisadores também descobriram que bloquear as ondas agudas e ondulações (SWRs), que afetam o armazenamento da memória, durante os estágios de contração da pupila nos ratos, limitava a capacidade de lembrar de algo novo. A neurocientista Azahara Oliva, da Universidade Cornell, explica: “É como novo aprendizado, conhecimento antigo, novo aprendizado, conhecimento antigo, e isso está flutuando lentamente durante o sono. Estamos propondo que o cérebro tem essa escala de tempo intermediária que separa o novo aprendizado do conhecimento antigo.”

Implicações da Pesquisa:

• Monitoramento Não Invasivo: A descoberta de que o tamanho da pupila pode indicar a atividade cerebral durante o sono abre caminho para métodos não invasivos de monitorar a função cerebral.
• Tratamento de Problemas de Memória: O monitoramento do processo de consolidação da memória pode auxiliar no desenvolvimento de tratamentos para problemas de memória e no aprimoramento da mesma.
• Entendimento do Esquecimento: A pesquisa também contribui para o entendimento de como o cérebro e sistemas de computador podem esquecer informações antigas, algo conhecido em inteligência artificial como “esquecimento catastrófico”.

Os achados oferecem uma potencial solução para o problema de longa data, tanto em redes neurais biológicas quanto em artificiais, de prevenir a interferência catastrófica ao mesmo tempo em que permite a integração da memória, conforme afirmam os pesquisadores no artigo publicado na Nature.

Embora o estudo tenha sido realizado em ratos, os pesquisadores acreditam que os resultados podem ser extrapolados para humanos, dada a semelhança entre os cérebros de ambas as espécies. No entanto, análises futuras com humanos serão necessárias para confirmar a generalidade dessas descobertas.