Embora todos os animais experimentem o sono, este estado particular de inatividade comportamental foi estudado principalmente em humanos e ratos em laboratório. Para compreender melhor os mecanismos e o papel do sono, Paul-Antoine Libourel, da equipa do Sono do Centro de Investigação em Neurociências de Lyon, tem explorado o sono noutras linhagens há muitos anos, desde pinguins a lagartos.
Sua última publicação científica, “que representa o relato de dez anos de pesquisas comparativas sobre a atividade cerebral de espécies pertencentes a linhagens distantes umas das outras”, revela a existência de um ritmo global, ultralento, que modula tanto a atividade cerebral como o funcionamento do corpo durante o sono. E que parece tê-lo estruturado há 300 milhões de anos.
Uma oscilação que passa pelo cérebro adormecido
Esse ritmo ultralento, cujo período é medido em dezenas de segundos, já havia sido observado em humanos e camundongos. Neste último, “sua ritmicidade está associada ao sono de ondas lentas“, explica Paul-Antoine Libourel. A ideia era descobrir se esse padrão é um refinamento específico do cérebro dos mamíferos ou um componente mais antigo do sono dos vertebrados.
Para responder a esta questão, o investigador, a sua equipa e mais de uma dezena de organizações de investigação registaram simultaneamente atividades cerebrais, cardíacas, respiratórias, musculares, oculares e vasculares em animais adormecidos pertencentes a linhagens muito distantes umas das outras na árvore evolutiva.
Foram assim observados sete répteis (lagartixas, dragões, tegus, camaleões, dragões barbudos), uma ave (o pombo) e dois mamíferos (o rato e o humano). Além disso, em dragões barbudos e camundongos, também foi utilizada a ultrassonografia funcional (técnica que rastreia variações no volume sanguíneo cerebral).
Leia tambémMilhares de sonos ultracurtos, a estratégia dos pinguins para vigiar seus ninhos
Os resultados, publicados na revista Natureza Neurociênciaindicam que em todas as espécies estudadas o sono é acompanhado por um ritmo ultralento e regular que modula a potência da atividade cerebral. Nos répteis, sincroniza-se com a respiração, frequência cardíaca, tônus muscular e movimentos oculares. Nos camaleões, aparece até na superfície do corpo, na forma de variações lentas no brilho da pele.
Arquitetura antiga que embaralha as cartas do sono reptiliano
O estudo não se limita a descrever esse padrão comum. Aborda uma questão fundamental na biologia do sono: o que, na arquitetura do sono, é verdadeiramente ancestral, e o que apareceu mais tarde, com mamíferos e aves? E acima de tudo, podemos finalmente comparar as diferentes fases do sono entre todas as espécies estudadas? Em outras palavras, trata-se de saber se os lagartos sonham ou se esta atividade complexa é prerrogativa apenas de certos animais.
O facto de encontrar este ritmo ultralento em linhagens que divergiram há mais de 300 milhões de anos atesta uma origem muito antiga. Resta também compreender o papel deste ritmo ultralento preservado pela Evolução. Em dragões barbudos e ratos, oscilações ultralentas na atividade cerebral são acompanhadas por flutuações síncronas no volume sanguíneo cerebral. Nos mamíferos, trabalhos recentes sugeriram que estas oscilações poderiam desempenhar um papel na organização do sono profundo e na eliminação de resíduos metabólicos do cérebro, modulando a circulação de fluidos cerebrais. “Também é possível que estas flutuações sejam adaptativas e permitam aos animais alternar entre flutuações no estado de alerta durante o sono, de modo a permanecerem conscientes do que os rodeia.“, especifica Paul-Antoine Libourel.
Leia tambémComo nós, os peixes têm dois estágios de sono
Nos últimos dez anos, certos lagartos foram descritos como estados alternados que lembram o sono de ondas lentas e o sono paradoxal. Mas a analogia exata permanece em debate. A existência de um ritmo ultralento, comum a répteis, aves e mamíferos, sugere que o sono é um processo complexo que não é apenas uma alternância entre o sono de ondas lentas e o sono paradoxal. Poderia existir, no fundo, uma organização ainda mais fundamental, mais lenta, que estruturasse o sono bem a montante destas divisões.
Ao revelar esse metrônomo compartilhado, o estudo não encerra os debates. Ela os move. Antes de saber se um camaleão está sonhando, convida-nos a perguntar como, durante mais de 300 milhões de anos, os cérebros adormecidos orquestraram o seu descanso. “Quais regiões do cérebro geram esses ritmos? Quais são os mecanismos que regulam o sono? E, em última análise, qual é o verdadeiro papel do sono?“, questiona o cientista.