Sono com movimentos oculares não rápidos - Non-rapid eye movement sleep
O sono sem movimento rápido dos olhos ( NREM ), também conhecido como sono quiescente , é, coletivamente, estágios 1–3 do sono , anteriormente conhecidos como estágios 1–4. Sono com movimento rápido dos olhos (REM) não está incluído. Existem características eletroencefalográficas e outras características distintas em cada estágio. Ao contrário do sono REM, geralmente há pouco ou nenhum movimento ocular durante esses estágios. O sonho ocorre em ambos os estados de sono, e os músculos não ficam paralisados como no sono REM. As pessoas que não passam pelos estágios do sono adequadamente ficam presas no sono NREM e, como os músculos não estão paralisados, a pessoa pode ser sonâmbula. De acordo com estudos, acredita-se que a atividade mental que ocorre durante o sono NREM seja semelhante a um pensamento, enquanto o sono REM inclui conteúdo alucinatório e bizarro. O sono NREM é característico da amizade iniciada pelo sonhador, em comparação com o sono REM, onde é mais agressivo, o que implica que o NREM é responsável por simular interações amigáveis. A atividade mental que ocorre no sono NREM e REM é o resultado de dois geradores mentais diferentes, o que também explica a diferença na atividade mental. Além disso, há uma dominância parassimpática durante o NREM. Acredita-se que as diferenças relatadas entre as atividades REM e NREM surjam de diferenças nos estágios de memória que ocorrem durante os dois tipos de sono.
Estágios
O sono NREM foi dividido em quatro estágios na padronização Rechtschaffen e Kales (R&K) de 1968. Isso foi reduzido para três na atualização de 2007 pela American Academy of Sleep Medicine (AASM).
- Estágio 1 - ocorre principalmente no início do sono, com movimentos oculares lentos. Esse estado às vezes é chamado de vigília relaxada. As ondas alfa desaparecem e a onda teta aparece. Pessoas despertadas desse estágio costumam acreditar que estiveram totalmente despertas. Durante a transição para o estágio 1 do sono, é comum sentir espasmos hipnóticos .
- Estágio 2 - nenhum movimento ocular ocorre e sonhar é muito raro. O dorminhoco é facilmente acordado. EEG gravações tendem a mostrar características " fusos de sono ", que são rajadas curtas de actividade cerebral de alta frequência, e " complexos K " durante este estágio.
- Fase 3 - previamente dividido em estágios 3 e 4, é o sono profundo, sono de ondas lentas (SWS). O estágio 3 era anteriormente a transição entre o estágio 2 e o estágio 4, onde as ondas delta , associadas ao sono "profundo", começaram a ocorrer, enquanto as ondas delta dominaram o estágio 4. Em 2007, elas foram combinadas apenas no estágio 3 para todo o sono profundo . Sonhar é mais comum neste estágio do que em outros estágios do sono NREM, embora não seja tão comum quanto no sono REM. O conteúdo dos sonhos SWS tende a ser desconectado, menos vívido e menos memorável do que aqueles que ocorrem durante o sono REM. Este também é o estágio durante o qual as parassonias ocorrem mais comumente. Vários sistemas de educação, por exemplo, o VCAA da prática educacional australiana de Victoria, ainda praticam a separação dos estágios 3 e 4.
Fusos de sono e complexos K
Os eixos de suspensão são exclusivos do sono NREM. A maior atividade do fuso ocorre no início e no final do NREM. Os fusos do sono envolvem ativação no cérebro nas áreas do tálamo, córtex cingulado anterior e insular e giro temporal superior. Eles têm comprimentos diferentes. Existem fusos lentos na faixa de 11 - 13 Hz que estão associados ao aumento da atividade no giro frontal superior, e fusos rápidos na faixa de 13 - 15 Hz que estão associados ao recrutamento de regiões corticais de processamento sensório-motoras, bem como recrutamento do córtex frontal mesial e do hipocampo. Não há uma resposta clara sobre o que esses fusos do sono significam, mas pesquisas em andamento esperam iluminar sua função.
Os K-complexos são ondas delta longas e únicas que duram apenas um segundo. Eles também são exclusivos do sono NREM. Eles aparecem espontaneamente nos estágios iniciais, geralmente no segundo estágio, muito parecido com os fusos do sono. No entanto, ao contrário dos fusos do sono, eles podem ser induzidos voluntariamente por ruídos transitórios, como uma batida na porta. A função desses complexos K é desconhecida e mais pesquisas precisam ser conduzidas.
Sonhando
Embora os relatos dos participantes do estudo de intensa vivacidade dos sonhos durante o sono REM e aumento da lembrança de sonhos que ocorrem durante essa fase sugiram que o sonho ocorre mais comumente durante esse estágio, o sonho também pode ocorrer durante o sono NREM, no qual os sonhos tendem a ser mais mundanos em comparação. Pensou-se inicialmente que o sono NREM é a ausência de sonhos, ou os sonhos ocorrem mais raramente em comparação com o sono REM porque 90-95% daqueles que acordam no meio do sono REM relatam que tiveram um sonho, mas apenas 5 -10% das pessoas que acordam no meio do sono não REM relatam que tiveram um sonho. No entanto, quando questionados sobre processos de pensamento ou sentimentos mais gerais, 70% das pessoas que acordam do sono NREM relatam ter sentimentos semelhantes aos de um sonho, o que é característico dos sonhos NREM, potencialmente refutando essa teoria.
A pesquisa também mostrou que os sonhos durante o estágio NREM ocorrem mais comumente durante as horas da manhã, que é também o período com a maior ocorrência de sono REM. Isso foi descoberto por meio de um estudo envolvendo indivíduos tirando cochilos em intervalos específicos de tempo e sendo acordados à força, seu sono foi separado em cochilos incluindo apenas o sono REM e apenas o sono NREM usando polissonografia . Isso implica que a ocorrência polissonográfica do sono REM não é necessária para o sonho. Em vez disso, os mecanismos reais que criam o sono REM causam mudanças na experiência de sono de uma pessoa. Por meio dessas mudanças, pela manhã, ocorre uma ativação subcortical durante o NREM que é comparável ao tipo que ocorre durante o REM. É essa ativação subcortical que resulta em sonhos durante o estágio NREM durante as horas da manhã.
Eu sonhando
Sugere-se que sonhar envolve dois selfs: self agressivo (REM) e self amigável (NREM). Parece que nos sonhos NREM, o self é colocado em diferentes situações, em grande parte negativas, mas reage de uma forma que torna amigo ou abraça o desconhecido. Às vezes, pensa-se que no sono NREM os sonhadores têm "consciência de estar atentos", também conhecida como "consciência secundária", o que lhes permite tomar melhores decisões e poder refletir sobre eles.
Movimentos musculares
Durante o sono não REM, o impulso tônico para a maioria dos músculos respiratórios das vias aéreas superiores é inibido. Isso tem duas consequências:
- A via aérea superior torna-se mais flexível.
- A inervação rítmica resulta em contrações musculares mais fracas , pois os níveis de cálcio intracelular são reduzidos, pois a remoção da inervação tônica hiperpolariza os motoneurônios e, consequentemente, as células musculares.
No entanto, como o diafragma é amplamente acionado pelo sistema autônomo, ele é relativamente poupado da inibição não-REM. Como tal, as pressões de sucção que ele gera permanecem as mesmas. Isso estreita as vias aéreas superiores durante o sono, aumentando a resistência e tornando o fluxo de ar através das vias aéreas superiores turbulento e ruidoso. Por exemplo, uma maneira de determinar se uma pessoa está dormindo é ouvir sua respiração - uma vez que a pessoa adormece, sua respiração fica visivelmente mais alta. Não surpreendentemente, o aumento da tendência das vias aéreas superiores ao colapso durante a respiração durante o sono pode levar ao ronco , uma vibração dos tecidos das vias aéreas superiores. Esse problema é exacerbado em pessoas com sobrepeso quando dormem de costas, pois o tecido adiposo extra pode pesar nas vias aéreas, fechando-as. Isso pode levar à apnéia do sono .
Parassonias
A ocorrência de parassonias é muito comum no último estágio do sono NREM. Parassonias são comportamentos do sono que afetam a função, a qualidade ou o tempo do sono, causados por uma ativação fisiológica na qual o cérebro fica preso entre os estágios de adormecer e acordar. O sistema nervoso autônomo, o processo cognitivo e o sistema motor são ativados durante o sono ou enquanto a pessoa acorda.
Alguns exemplos de parassonias são sonambulismo ( sonambulismo ), sonilóquio (sonolência), sonolência , pesadelos ou terror noturno , paralisia do sono e sexônia (ou " sexo durante o sono "). Muitos deles têm um componente genético e podem ser bastante prejudiciais para a pessoa com o comportamento ou seu parceiro de cama. As parassonias são mais comuns em crianças, mas descobriu-se que a maioria das crianças as supera com a idade. No entanto, se não forem superados, eles podem causar outros problemas sérios na vida cotidiana.
Polissonografia
A polissonografia (PSG) é um ensaio usado no estudo do sono; o resultado do teste é chamado de polissonografia. Abaixo estão as imagens dos estágios 1, 2 e 3 do NREM.
Os números representam períodos de 30 segundos (30 segundos de dados). Eles representam dados de ambos os olhos, EEG, queixo, microfone, EKG , pernas, fluxo de ar nasal / oral, termistor, esforço torácico, esforço abdominal, oximetria e posição corporal, nessa ordem. EEG é destacado pela caixa vermelha. Os fusos de suspensão na figura do estágio 2 estão sublinhados em vermelho.
Estágio N1:
Estágio N2:
Estágio N3:
Sono de ondas lentas
O sono de ondas lentas (SWS) é composto pelo estágio mais profundo do NREM e é frequentemente referido como sono profundo.
Os mais altos limiares de excitação (por exemplo, dificuldade de despertar, como por um som de um determinado volume) são observados no estágio 3. Uma pessoa normalmente se sentirá tonta ao acordar deste estágio e, de fato, os testes cognitivos administrados após despertar do estágio 3 indicam que o desempenho mental fica um tanto prejudicado por períodos de até 30 minutos ou mais, em relação ao despertar de outros estágios. Esse fenômeno é chamado de " inércia do sono ".
Após a privação de sono , geralmente ocorre uma forte repercussão do SWS, sugerindo que há uma "necessidade" para esse estágio.
O Sono de Ondas Lentas (SWS) é um estado altamente ativo, ao contrário de um estado de quiescência do cérebro como se pensava anteriormente. Dados de imagens cerebrais mostraram que, durante o sono NREM, a atividade cerebral regional é influenciada pela experiência de vigília que acabou de passar.
Foi feito um estudo envolvendo um grupo experimental e um grupo de controle para que aprendessem a navegar em um labirinto 3D. O fluxo sanguíneo no giro parahipocampal aumentou em conjunto com o desempenho do indivíduo no labirinto 3D. Os participantes foram então treinados no labirinto por 4 horas e, mais tarde, durante os vários ciclos de sono do sono NREM, sono REM e vigília, eles foram examinados doze vezes usando um PET scan durante a noite. O PET scan demonstrou um maior fluxo sanguíneo no hipocampo durante o sono SWS / NREM devido ao treinamento do dia anterior, enquanto o grupo controle não apresentou aumento do fluxo sanguíneo e não havia recebido o treinamento no dia anterior. A atividade cerebral durante o sono, de acordo com este estudo, mostraria que os eventos do dia anterior fazem a diferença. Uma teoria sugere um modelo de diálogo hipocampo-neocortical. "Duas fases da atividade hipocampal foram propostas, a primeira sendo o registro da memória durante a vigília e a segunda envolvendo a reprodução da memória durante o sono NREM. Acredita-se que este processo de reativação das sequências de disparo da memória reforce gradualmente as conexões inicialmente fracas entre locais neocorticais que permitem que a informação original seja ativada no córtex independentemente do hipocampo, garantindo assim a capacidade de codificação atualizada do hipocampo. " Maquet concluiu que as áreas do cérebro envolvidas com o processamento de informações e memória aumentaram a atividade cerebral durante o período de sono de ondas lentas. Os eventos experimentados no dia anterior têm uma recordação de memória mais eficiente e clara no dia seguinte, indicando que as regiões de memória do cérebro são ativadas durante o sono SWS / NREM em vez de estarem dormentes como se pensava anteriormente.
O NREM SWS, também conhecido como atividade de ondas lentas (SWA), é considerado altamente importante no desenvolvimento do cérebro devido não apenas ao seu comportamento homeostático, mas também por causa de sua correlação distinta com a idade. As crianças dormem mais e mais profundamente do que os adultos. A diferença na profundidade do sono foi quantificada por registros de EEG de SWA. Um aumento no pico de SWA logo antes da puberdade e diminui exponencialmente da adolescência à idade adulta em estudos longitudinais e transversais de participantes com desenvolvimento típico. Esse fenômeno é entendido como memórias e habilidades aprendidas sendo metabolizadas durante o sono NREM; a diminuição do SWA é considerada um reflexo da religação sináptica e, portanto, um efeito da conclusão da maturação comportamental. O período crítico da infância à idade adulta emergente também é considerado um período sensível para a manifestação de transtornos mentais. Por exemplo, crianças com transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH), um transtorno cerebral que afeta o controle cognitivo e motor, mostraram trajetórias de espessamento cortical consideravelmente diferentes em contraste com crianças com desenvolvimento típico de acordo com os dados de ressonância magnética. A espessura cortical é uma medida comum de maturação cerebral; a principal diferença em crianças com TDAH mostra um atraso na espessura cortical, especificamente no lobo frontal. Correlações significativas na trajetória da espessura da massa cinzenta e SWA sugerem que SWA pode ser capaz de indicar níveis de maturação cortical em um nível individual. No entanto, ainda não existe um estudo em que o diagnóstico de TDAH possa ser dado diretamente a partir de leituras de SWA.
Memória
O sono de movimento ocular não rápido é conhecido por seu efeito benéfico na consolidação da memória, especialmente para a memória declarativa (enquanto a melhoria da memória de procedimento está mais associada ao sono REM), mesmo que seja importante notar que uma distinção nítida entre os estágios ' influência no tipo de aprendizagem não parece ser possível.
Geralmente, REM e NREM estão associados a um melhor desempenho da memória, porque as memórias recém-codificadas são reativadas e consolidadas durante o sono.
Foi demonstrado que o sono NREM está intimamente correlacionado com a consolidação da memória declarativa em vários estudos, onde o sujeito dormiu após uma tarefa de memória declarativa; aqueles que tiveram um sono imbuído de estágios NREM tiveram um melhor desempenho após o cochilo ou à noite, em comparação aos sujeitos que estiveram acordados ou tiveram mais sono REM.
A importância do sono NREM na consolidação da memória também foi demonstrada usando cueing; neste paradigma, enquanto os participantes estão dormindo e estão nos estágios de sono NREM, sugestões são propostas (que podem ser, por exemplo, sons ou palavras apresentados auralmente, odores e assim por diante). O fato de esse procedimento ter sido efetivo na melhora do desempenho posterior da memória, indica que durante essas etapas, ocorre uma reativação dos traços de memória e uma posterior consolidação, que são facilitadas pelas pistas; o mais importante é que isso não funciona se a dica for apresentada quando os sujeitos estão acordados ou em estágios REM.
Além disso, o papel específico e crucial de SWS (Slow-Wave Sleep, um estágio do sono NREM) na consolidação da memória foi demonstrado em um estudo onde, por meio de estímulos elétricos, oscilações lentas foram induzidas e potencializadas; devido a esse aumento de SWA, os participantes tiveram um melhor desempenho nas tarefas de memória declarativa. Não apenas SWA ajuda a aprendizagem, mas também é crucial, porque sua supressão tem demonstrado prejudicar a consolidação da memória declarativa.
Por outro lado, os fusos de sono (especialmente associados ao estágio de sono N2 NREM, mas também podem ocorrer durante o estágio de sono N3 NREM) também são cruciais para a consolidação declarativa; na verdade, eles são aprimorados (aumentando em densidade) após a aprendizagem declarativa, seu aumento está associado a um melhor desempenho da memória (o que foi comprovado usando a manipulação farmacológica da densidade dos fusos e medindo os resultados nas tarefas de aprendizagem).
Um modelo funcional de estabilização do sono e da memória
Schreiner e Rasch (2017) propuseram um modelo ilustrando como o efeito benéfico de sinalização na memória durante o sono poderia funcionar, que inclui ondas teta e gama e fusos de sono.
A atividade teta aumentada representa o restabelecimento bem-sucedido da memória após a sugestão: se esse aumento for observado, isso significa que a associação entre a sugestão e o traço de memória é forte o suficiente, e que a sugestão é apresentada de uma forma eficaz e no tempo. As ondas teta interagem com a atividade gama e - durante o NREM - essa teta-gama oscilatória produz a realocação da representação da memória, do hipocampo para o córtex. Por outro lado, o aumento dos fusos do sono ocorre logo após ou em paralelo ao aumento teta, e é um mecanismo necessário para a estabilização, o reforço e também a integração do traço de memória recém-codificado.
É importante ressaltar que, neste modelo de trabalho, as oscilações lentas têm o papel de um 'marcador de ritmo que dá tempo' e parecem ser um pré-requisito para o sucesso do cue.
De acordo com este modelo, potencializar apenas ondas lentas ou apenas fusos, não é suficiente para melhorar a função de memória do sono: ambas precisam ser aumentadas para obter uma influência e esta última.
NREM em outros animais
Não se sabe muito sobre o NREM, então os cientistas conduziram estudos em outros animais para potencialmente entender mais, em particular porque o cérebro evoluiu para ter dois estados distintos. Em seus estudos, descobriu-se que entre pássaros e certos mamíferos como os golfinhos , seus cérebros exibem um comportamento semelhante. Foi descoberto que certas espécies de pássaros têm metade do hemisfério cerebral liberando ondas cerebrais semelhantes às de um ser humano durante o sono NREM, e a outra metade totalmente consciente, permitindo que voem enquanto dormem. Certas espécies de golfinhos também apresentam comportamento semelhante aos pássaros para poder nadar enquanto dormem.
Em ratos , após uma privação de sono de 24 horas, verificou-se que houve um aumento da atividade de ondas lentas no sono NREM, que corresponde diretamente ao cérebro humano que, quando privado de sono, prioriza o sono NREM ao sono REM, implicando que o O sono NREM é responsável por regular e compensar o sono perdido.
Referências
Leitura adicional
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