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The Memory Function of Sleep
• Christian Pereira• Daniela Lanna de Melo Loures• Júlia Alcântra• Leonardo Gomes Salomão• Maria Luiza Montenegro• Sofia Clara Lage Rosa• Wellerson Mayrink• Yuri Hipólito
Objetivos do artigo:
• Identificar as condições que levam a consolidação da memória.
• Identificar como o sono afeta a memória, quantitativa e qualitativamente.
• Avaliar o papel do sono SWS e do sono REM na consolidação da memória.
• Comparar duas hipóteses que tentam explicar a consolidação da memória durante o sono.
O sono é um processo sistêmico de perda de consciência que afeta todas as funções físicas e mentais, desde a regulação
dos níveis hormonais ao tônus muscular.
Relação entre sono e hipertensão.
A EEG registra graficamente as
correntes elétricas no encéfalo, por
meio de eletrodos aplicados no couro
cabeludo ou na superfície encefálica.
Durante o segundo estágio de sono, há ocorrência de fusos de sono e complexos K,
que refletem a sincronização da atividade do tálamo e do córtex.
As ondas theta são observadas em pessoas meditativas e adormecidas nos estágios 2, 3 e REM. Sua atividade é bastante perceptível no hipocampo.
Os estágios de sono se alternam durante a noite. Após certo ponto, os estágios 3 e 4 não são mais
alcançados, sendo visíveis maiores períodos de REM.
O sono REM, limitado a animais homeotérmicos, é caracterizado por apresentar as vias noradrenérgicas inibidas e as vias colinérgicas ativas. Ocorrem aumentos das
frequências cardíaca e respiratória, e ereções penianas.
No sono REM, ocorrem sonhos vívidos e bizarros. A atividade cerebral é similar a dos estados de consciência, e
os olhos movem-se rapidamente.
Qual das seguintes áreas está relacionada com a memória implícita?
A) HipocampoB) CerebeloC) Núcleos da baseD) Cerebelo e núcleos da baseE) Cerebelo, núcleos da base e hipocampo
A memória está relacionada com a aquisição, o
armazenamento e a lembrança de informações. Ela pode ser classificada de acordo com o tipo de
informação armazenada e com a duração.
A memória declarativa é codificada explícitamente, enquanto a não declarativa sofre ambos os tipos de
codificação.
A consolidação da memória é realizada principalmente por estruturas que
correspondem ao circuito de Papez.
A memória operacional ocorre na área pré-frontal.
Já a memória de longa duração
envolve reações bioquímicas que tem
como resultado a formação de novas
sinapses e modificação de
sinapses existentes.
Há um debate entre teorias de consolidação passiva (proteção contra deleção) e consolidação
ativa (reforço e mudanças qualitativas). Ocorrem
reorganizações e associações de memória
durante o sono.
O LTP (Long term potentiation) é o
mecanismo-chave de consolidação sináptica.
Não está claro se o LTP é formado durante a redistribuição de
memórias ou se apenas é fortalecido pela reativação
de memórias.
Neurônios VEN são neurônios
encontrados no córtex cingular anterior e na
ínsula anterior e parecem estar
relacionados com a auto-
consciência.
Genes denominados immediate early genes (IEG’s) são estimulados a serem expressos quando ocorre
indução ao LTP hipocampal e quando ocorrem novas experiências palpáveis enquanto acordados.
A plasticidade depende da ativação de receptores
NMDA glutamatérgicos associados à proteína
PKA. A ativação do receptor AMPA é crucial
para indução e manutenção do LTP.
Esses processos ocorrem preferencialmente
durante o sono REM, mas são disparados durante a reativação de memórias
no sono SWS.
Os benefícios são observados a partir de 6 minutos de sono, sendo proporcionais ao tempo de repouso e inversamente
proporcionais ao intervalo entre sono e aprendizado.
Memórias mais complexas, mais relevantes para o
futuro, com recompensa
associada ou mais fracamente
codificadas se beneficiam mais
do sono.
A determinação de relevância é feita pelo córtex pré-frontal. Concluir a ação antes de dormir anula os benefícios de
relevância.
A estabilização da memória confere resistência contra
interferência de tarefas similares, e o
aprimoramento consiste em melhora na
performance sem necessidade de prática.
Os sistemas de memória
interagem durante o sono, e informações
implícitas podem se tornar
explícitas.
Existem atualmente duas hipóteses para o
mecanismo de consolidação de
memórias durante o sono. A hipótese da
homeostasia sináptica crê que a consolidação é
produto da poda sináptica que ocorre
durante o sono.
A hipótese da consolidação ativa de sistema propõe uma
consolidação resultante de uma
reativação seletiva de memórias durante o
sono. Os dois modelos não são mutuamente
exclusivos.
No sono REM, aumentado pós aprendizado, a memória não declarativa (hipocampo independente) é
processada. No sono SWS, as memórias declarativas hipocampo dependentes são processadas.
Hipótese de processo duplo
Oscilações lentas possuem importância
na consolidação de memórias
hipocampo-dependentes. O eixo
tálamo-cortical permite a entrada
das informações que formarão a memória
de longo prazo no córtex cerebral.
Suponha que no dia de uma pessoa ocorreram os eventos A,
B e C, em que B foi o mais importante, e A, o menos
importante. Em que ordem e em que velocidade ocorre a
reativação das sinapses durante o sono?
A reativação das memórias ocorre na mesma ordem espaço-temporal em que os eventos ocorreram,
principalmente no sono SWS e nas primeiras horas após o aprendizado, em neurônios específicos.
A reativação durante o sono é menos precisa
quando comparadas às fases de decodificação.
Essa atividade é observada não só no
hipocampo, mas também no tálamo, no striatum e
no neocórtex.
Acredita-se que a reativação durante a consolidação estimula a redistribuição das memórias hipocampais para os locais de armazenamento do neocórtex
A teoria da consolidação ativa não explica como o sono pós-aprendizado fortalece e estabiliza a memória a longo prazo. Essa função de consolidação sináptica para estabilização de
memórias poderia ser função do sono REM.
Ondas ponto-genículo-occipitais (PGO) e o ritmo theta do EEG parecem confirmar a tese de processos de
consolidação dependente de sono REM. As ondas PGO têm sua densidade aumentada em sonos logo após
atividades de aprendizado.
O sono REM promove LTD para eventos familiares e potenciação para eventos novos. O ritmo theta do EEG é aumentado especificamente no córtex pré-frontal direito
quando ocorre consolidação de memórias emocionais.
Estudos REMd tem valor limitado, pois
o estresse de ser acordado afeta o
resultado. Antidepressivos SSRI
não afetam memória, pois
possuem efeitos compensatórios na
plasticidade sináptica.
Conclusões• O sono SWS e o sono REM possuem funções complementares para
otimização da consolidação da memória.• Durante o sono SWS ocorre consolidação por ativação do sistema, o qual
integra novas memórias codificadas com memórias já existentes, promovendo mudanças conformacionais nas representações.
• A consolidação age em conjunto com a poda sináptica, de modo a impedir a saturação de redes neurais.
• O sono REM possivelmente age como consolidador de memórias já modificadas ao habilitar estabilizações sinápticas.
• A contribuição sequencial do sono SWS e sono REM no papel de consolidação da memória é uma ideia inicialmente proposta pela hipótese sequencial.
• O artigo revive essa hipótese ao indicar um papel essencial do sono SWS na consolidação sistêmica, a qual pode ser complementada pela consolidação sináptica durante o sono REM.
• O desafio atual é especificar o papel do sono REM como parte integral dessa sequência.