Como o Cérebro Decide o Que Lembrar Durante o Sono

Pesquisadores descobriram que o cérebro humano utiliza ondas elétricas de alta frequência, conhecidas como “sharp wave ripples”, para selecionar e armazenar memórias a longo prazo. O estudo, conduzido pelo professor de neurociência da Universidade de Nova York, György Buzsáki, e sua equipe, destaca a importância do descanso e do sono no processo de formação de memórias. As observações sugerem que essas ondas, geradas durante períodos de descanso ou sono, funcionam como um mecanismo de “etiquetagem” que ajuda o cérebro a escolher quais experiências conservar.

Wannan Yang, estudante de doutorado no laboratório de Buzsáki e autora principal do estudo publicado em março na revista Science, explicou que essas ondas são como um “show de fogos de artifício no cérebro”. A equipe investigou a interconexão entre experiências e “sharp wave ripples” durante experimentos com ratos em labirintos. Os ratos, equipados com eletrodos, foram monitorados enquanto navegavam pelos labirintos e depois descansavam ou dormiam. Descobriu-se que os episódios que geravam mais ondas “sharp wave ripples” durante o descanso eram os mesmos que se repetiam durante o sono, sugerindo que essas ondas etiquetam experiências para armazenamento a longo prazo.

Na década de 1980, Buzsáki já havia proposto que essas ondas faziam parte do mecanismo cerebral para consolidar memórias. Observando ratos anestesiados, ele notou que seus cérebros produziam essas ondas rápidas e poderosas, em contraste com as ondas mais rítmicas e melódicas observadas durante a vigília. Esse contraste chamou a atenção de Buzsáki e o levou a explorar mais profundamente a função dessas ondas.

Outros cientistas também investigaram essas ondas. Em 1981, John O’Keefe, Prêmio Nobel de Neurociência, cunhou o termo “ripples” para descrever essas atividades elétricas irregulares no cérebro de roedores durante o sono. Michaël Zugaro, ex-membro do laboratório de Buzsáki e agora no Collège de France, destacou a visão antecipada de Buzsáki ao sugerir que essas ondas não eram apenas ruídos cerebrais, mas atividades relevantes para a memória.

Avanços tecnológicos nas décadas de 1990 e 2000 facilitaram a pesquisa das “sharp wave ripples”. Com melhorias na computação e ferramentas mais precisas, os cientistas puderam registrar a atividade elétrica de mais de 100 neurônios simultaneamente. Descobriram que essas ondas pareciam reproduzir a atividade cerebral de um animal durante experiências anteriores, como navegar por um labirinto, mas em uma velocidade muito maior. Segundo Hiroaki Norimoto, professor de neurociência na Universidade de Nagoya, essas descobertas tornaram as “sharp wave ripples” famosas e destacaram seu papel na reativação de sequências neurais.

Pesquisas adicionais na última década demonstraram que as “sharp wave ripples” são essenciais não apenas para a consolidação, mas também para a seleção de memórias a serem armazenadas. Estudos mostraram que interferir nessas ondas piorava o desempenho dos roedores em tarefas de memória. Lila Davachi, professora de psicologia na Universidade de Columbia, explicou que o cérebro está “ensaiando” mesmo durante momentos de descanso acordado, reproduzindo e reforçando experiências passadas.

Atualmente, a pesquisa continua a ampliar esse entendimento ao mostrar que as “sharp wave ripples” não apenas consolidam, mas também selecionam quais memórias armazenar. Daniel Bendor, neurocientista na University College London, comparou esse processo ao de um pianista reproduzindo uma sequência específica de notas para registrar uma experiência.

Loren Frank, neurocientista da Universidade da Califórnia em São Francisco, considera interessante o estudo da Universidade de Nova York mostrar como o cérebro pode estar criando um código temporal para distinguir memórias que ocorrem no mesmo local, um conceito também apoiado por Freyja Ólafsdóttir, neurocientista da Universidade de Radboud.

Apesar desses avanços, o trabalho de Buzsáki e sua equipe deixa questões em aberto sobre por que algumas experiências são escolhidas em detrimento de outras. Shantanu Jadhav, neurocientista na Universidade de Brandeis, sugere que o estado interno do organismo pode influenciar quais experiências são armazenadas de maneira mais eficaz, embora não esteja claro por que um rato lembra melhor de um teste do que de outro.

Buzsáki continua comprometido com a exploração das “sharp wave ripples” no hipocampo, com esperança de que essas descobertas possam levar a aplicações potenciais, como tratamentos para transtornos como o transtorno de estresse pós-traumático, explorando a eliminação dessas ondas.