Investigadores da Universidade de Oxford identificaram a proteína que explica o funcionamento do ‘interruptor’ no cérebro que permite que se passe entre o estado acordado e o estado a dormir. O estudo, que é mais um passo para compreender o mistério do sono, foi já publicado na revista científica ‘Nature’.
O sono é regulado por dois sistemas, o relógio circadiano e o homeostato do sono. Enquanto o relógio circadiano, ou ciclo biológico, já se encontra estudado e o funcionamento é conhecido, muito pouco se sabe sobre o homeostato do sono.
Gero Miesenböck, líder da investigação da Universidade de Oxford, explica: “O relógio circadiano permite-nos antecipar as mudanças previsíveis no ambiente que são causadas pela rotação da Terra”. Estas mudanças são influenciadas principalmente pela variação de luz, temperatura, marés e ventos, entre o dia e a noite.
Se o relógio circadiano tem a ver com o tempo, ou seja, trata-se de um ciclo biológico de 24 horas, o homeostato também deve medir alguma coisa, mas os cientistas não sabem do que se trata. Não se conhece o que é que mede o homeostato para que ao atingir um certo limite passe do acordado ao dormir, e passado algum tempo passe do dormir ao acordado, e o ciclo recomece.
A equipa de investigadores estudou o homeostato do sono no cérebro da drosophila (mosca da fruta), o mesmo animal que já há 45 anos tinha fornecido as primeiras luzes sobre a cronometragem circadiana.
A mosca da fruta tem cerca de duas dezenas de neurónios de controlo do sono – as células do cérebro que também se encontram noutros animais e que os cientistas acreditam que também existam nas pessoas. Esses neurónios transmitem o disparo ao homeostato do sono: Se os neurónios estão eletricamente ativos, a mosca está a dormir, e quando estão silenciosos, a mosca está acordada.
Para alternar o estado dos neurónios a equipa utilizou a técnica designada por optogenética, descoberta por Miesenböck em 2002, em que estímulos luminosos são usados para ligar e desligar a atividade das células cerebrais. Neste caso foi usada a optogenética para estimular a produção do mensageiro químico dopamina.
Nas pessoas, as drogas que atuam como psicostimulantes (como a cocaína), aumentam os níveis de dopamina no cérebro, e este efeito também foi observado nas moscas. Quando o sistema dopaminérgico foi ativado, os investigadores verificaram que os neurónios de controlo do sono ficaram em silêncio e a mosca acordou.
Quando os investigadores pararam o fornecimento de dopamina e esperaram algum tempo verificaram que os neurónios de controlo do sono viraram para o estado eletricamente ativo e a mosca voltou a dormir.
Este interruptor do sono é um interruptor “discreto”, significa que apenas tem dois estados, ligado ou desligado. Para Miesenböck isto faz sentido, dado que, ou se está a dormir ou acordado, “e não deriva através de estados crepusculares”.
Diogo Pimentel, investigador português a trabalhar na Universidade de Oxford e um dos dois principais autores do estudo, referiu que “a possibilidade de operar o interruptor do sono permitiu compreender como funciona”.
Os investigadores concluíram que “quando os neurónios de controlo do sono estão eletricamente ativos, um canal iónico, que os cientistas designaram por ‘Sandman’, é mantido em funcionamento. Proteínas existentes na superfície das células neuronais, ou canais iónicos, controlam os impulsos elétricos através dos quais as células do cérebro comunicam. Quando a dopamina está presente, o canal iónico move-se para o exterior da célula, dá-se um curto-circuito e o canal é fechado, o que leva a acordarmos.
Jeff Donlea, autor principal do estudo, indica que “é um dispositivo semelhante ao termostato que se coloca na parede da sala de estar. Mas em vez de medir a temperatura e ligar o calor quando está muito frio, este dispositivo (‘Sandman’) ativa-se quando a necessidade de dormir excede um valor de referência”.
Mas o que os cientistas não sabem é o que é equivalente à temperatura para disparar o homeostato do sono, ou seja, o que é que mede o homeostato. Miesenböck indica que “a questão é de milhares de milhões de dólares. Conhecer a resposta seria dar um passo gigante para se chegar mais perto de desvendar o mistério do sono”.
