Em formação

Uma vez por dia é o padrão de sono ideal para todos os mamíferos?


Se um relógio corporal humano típico está 8 horas de sono, 16 horas acordado, interessado em saber se algum mamífero tem:

  • um relógio biológico de 12 horas (4 horas de sono, 8 horas acordado)
  • um relógio biológico de 6 horas (2 horas de sono, 4 horas de vigília)

E muito interessado em saber se os padrões de sono dos mamíferos estão em uma base "conforme necessário" - ou seja, simplesmente dormindo sempre que estiver cansado, sem nunca estabelecer qualquer padrão particular ao longo dos dias / semanas


Então, como sabemos que todo mamífero precisa de pelo menos alguma quantidade de sono ou um período de descanso para realizar funções cognitivas ao longo do dia, isso pode variar drasticamente com base nos hábitos dos mamíferos, como se eles são herbívoros ou carnívoros, seu lugar em a cadeia alimentar (se eles são predadores ou presas), seu habitat, seu tamanho corporal, etc.

Começando com os humanos (para definir um ponto de referência), idealmente precisamos de 7 a 8 horas de sono por dia. Dormir menos ou mais do que esse ideal pode ter várias consequências diferentes (desde sensação de cansaço e neblina até problemas cardíacos e até a morte). Um estudo realizado por um grupo de pesquisadores para descobrir a duração ideal do sono em humanos mostrou que logo após 14 dias as pessoas que dormiam 8 horas apresentavam cognição média e uma mente saudável, aquelas que dormiam 6 horas por dia durante 14 dias mostraram um tempo de reação semelhante para uma pessoa com nível de álcool no sangue de 0,1% (que é considerado legalmente bêbado na maioria dos lugares), e o grupo que dormia 4 horas por dia durante 14 dias tendia a adormecer durante a execução de tarefas cognitivas básicas. Isso mostra exatamente como o sono é realmente importante.

Agora passando para alguns outros mamíferos.

Um exemplo muito discutido é o das girafas. As girafas geralmente exibem um ciclo de apenas 2 horas de sono por dia e, em alguns dias, elas tendem a não dormir. Muitos fatores contribuem para seus hábitos de sono. Em primeiro lugar, por serem herbívoros e se alimentarem principalmente de folhas, precisam comer muitas folhas para obter energia suficiente para o corpo, tendo um corpo grande também contribui para isso. Portanto, tendem a passar cerca de 75% do dia apenas comendo. Fora isso, visto que as girafas são presas e uma boa fonte de alimento para os leões, elas precisam ficar acordadas e alertas o tempo todo. Às vezes, eles demoram dez minutos de energia (isto é, quando eles estão mais vulneráveis, então não o fazem com frequência). Porém, os carnívoros (como os leões) dormem muito mais, devido às suas dietas (assim como nós, ficam com sono depois de comer) e também por terem risco mínimo de serem atacados por estarem no topo da cadeia alimentar.

A seguir, vamos falar sobre alguns mamíferos marinhos, eles têm dificuldade em tentar adormecer por estarem debaixo d'água.

Os golfinhos têm hábitos de sono muito interessantes, pois precisam vir ativamente à superfície para respirar. Os golfinhos praticam algo chamado "sono uni-hemisférico de ondas lentas", isso basicamente significa que eles descansam apenas um hemisfério (ou lado) de seu cérebro de cada vez (para que possam estar acordados e adormecidos ao mesmo tempo), isso é o que uni (um) meios hemisféricos (laterais). O sono de ondas lentas se refere à fase mais profunda do sono, ou seja, quando um hemisfério está dormindo, ele está apagado como uma lâmpada. Desta forma, os golfinhos tendem a dormir muito, eles têm um ciclo de sono de cerca de 8 horas de sono por dia (descansando cada hemisfério por 2 horas de cada vez). Portanto, os golfinhos que você viu no mundo marinho no ano passado poderiam estar meio adormecidos (literalmente). Alguns pássaros também praticam esse sono uni hemisférico.

Não consigo pensar em nenhum animal que durma "conforme necessário" porque atividades como dormir e acordar são rítmicas e controlam vários hormônios e reações metabólicas do corpo. É principalmente por isso que temos padrões de sono para que outras atividades no corpo possam ser feito de maneira habitual. Isso é mantido por nosso "relógio biológico", que é o termo usado para definir o ciclo natural de sono-vigília nos animais. O relógio biológico é regulado por um hormônio conhecido como "melatonina".

Então, sim, esses foram alguns exemplos que me lembrei de cara. Eu forneci alguns links sobre por que o sono é importante, hábitos ideais de sono em humanos e outros mamíferos e algumas outras coisas para leitura posterior. Espero que esta resposta tenha ajudado você a entender melhor o sono.

Sono: um bom investimento em saúde e segurança - https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19042703/

O repressor transcricional DEC2 regula a duração do sono em mamíferos - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2884988/

How Animals Sleep - https://www.sleepfoundation.org/animals-and-sleep#:~:text=Giraffes%20need%20less%20sleep%20than,of%2030%20minutes%20per%20day.

Melatonina: o que você precisa saber - https://www.nccih.nih.gov/health/melatonin-what-you-need-to-know

Esta é uma série de vídeos animados que explica o sono em diferentes animais (recomendo assistir):

Parte 1 - https://www.youtube.com/watch?v=HA1EPRbMMQU

Parte 2 - https://www.youtube.com/watch?v=EJzUKsJ-uhA

Parte 3 - https://www.youtube.com/watch?v=S4uX2KeEifM

Mutação genética rara permite que algumas pessoas funcionem com menos sono (isso também pode interessar a você) - https://www.scientificamerican.com/article/genetic-mutation-sleep-less/


O circadiano já é complexo. Não há necessidade de complicar ainda mais.

A melatonina e a exposição à luz regulam o ciclo diurno e noturno. Porque a noite ocorre uma vez por dia, por definição, é assim que ela é regulada. Os humanos em ambientes artificiais podem se adaptar a uma programação diferente, mas à luz do sol natural é o padrão regulatório mais simples.

Existem outros padrões que são o oposto disso e são adaptações anti-predadores.


Padrões Naturais de Sono

Nossos corpos precisam dormir para manter o bom funcionamento e a saúde. Na verdade, somos programados para dormir todas as noites como meio de restaurar nosso corpo e mente. Dois sistemas interativos - o relógio biológico interno e o homeostato sono-vigília - determinam em grande parte o tempo de nossas transições da vigília para o sono e vice-versa. Esses dois fatores também explicam por que, em condições normais, normalmente ficamos acordados durante o dia e dormimos à noite. Mas o que exatamente acontece quando caímos no sono?

Antes da era da pesquisa moderna do sono, no início da década de 1920, os cientistas consideravam o sono um estado cerebral inativo. Era geralmente aceito que, à medida que a noite caía e as entradas sensoriais do ambiente diminuíam, também diminuía o funcionamento do cérebro. Em essência, os cientistas pensavam que o cérebro simplesmente desligava durante o sono, apenas para reiniciar novamente ao amanhecer.

Os EEGs são usados ​​em estudos do sono para monitorar a atividade cerebral durante os vários estágios do sono.

Em 1929, uma invenção que permitiu aos cientistas registrar a atividade cerebral desafiou essa forma de pensar. A partir de gravações conhecidas como eletroencefalogramas (EEGs), os pesquisadores puderam ver que o sono era um comportamento dinâmico, no qual o cérebro era altamente ativo às vezes e nem desligado. Com o tempo, os estudos do sono usando EEGs e outros instrumentos que mediam os movimentos dos olhos e a atividade muscular revelariam dois tipos principais de sono. Estes eram definidos por padrões elétricos característicos no cérebro de uma pessoa adormecida, bem como pela presença ou ausência de movimentos oculares.

Um EEG de sono REM típico.

Os dois tipos principais de sono são o sono de movimentos rápidos dos olhos (REM) e o sono de movimentos não rápidos dos olhos (NREM). Em um EEG, o sono REM, frequentemente chamado de "sono ativo", é identificável por suas ondas características de baixa amplitude (pequena), alta frequência (rápida) e ritmo alfa, bem como pelos movimentos oculares que o dão nome. Muitos especialistas em sono acham que esses movimentos oculares estão de alguma forma relacionados aos sonhos. Normalmente, quando as pessoas são acordadas do sono REM, elas relatam que estiveram sonhando, muitas vezes sonhos extremamente vívidos e às vezes bizarros. Em contraste, as pessoas relatam sonhar com muito menos frequência quando acordadas do sono NREM. Curiosamente, durante o sono REM, os músculos dos braços e das pernas ficam temporariamente paralisados. Acredita-se que isso seja uma barreira neurológica que nos impede de "encenar" nossos sonhos.

O sono NREM pode ser dividido em três estágios distintos: N1, N2 e N3. Na progressão do estágio N1 para N3, as ondas cerebrais se tornam mais lentas e mais sincronizadas, e os olhos permanecem imóveis. No estágio N3, o estágio mais profundo do NREM, os EEGs revelam ondas e fusos de alta amplitude (grande) e baixa frequência (lenta). Este estágio é conhecido como sono "profundo" ou "de ondas lentas".


Mitos médicos: de quanto sono precisamos?

Neste recurso especial, invadimos alguns dos mitos que cercam a duração do sono. Entre outras questões, perguntamos se alguém consegue realmente dormir 5 horas por noite. Também descobrimos se a privação de sono pode ser fatal.

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Embora todos saibamos que dormir é vital para manter uma boa saúde, ainda há muitas perguntas sem resposta. E, ao longo dos milênios, uma variedade de mitos e meias-verdades se desenvolveram e permaneceram.

Esse recurso é a segunda e última parte de nossa série que aborda os mitos relacionados ao sono. Encontre a primeira parte aqui.

Desta vez, vamos nos concentrar nos mitos que cercam a quantidade de sono que uma pessoa média precisa. Também discutimos cochilos, os efeitos de dormir muito pouco ou muito tempo e o sono no reino animal.

Destaques do artigo:

Tal como acontece com muitos aspectos da biologia humana, não existe uma abordagem única para o sono. No geral, a pesquisa sugere que para adultos jovens saudáveis ​​e adultos com sono normal, 7 horas e 9 horas é uma quantidade apropriada.

A história fica um pouco mais complicada, no entanto. A quantidade de sono de que precisamos a cada dia varia ao longo de nossas vidas:

  • recém-nascidos precisam de 14 & ndash17 horas
  • bebês precisam de 12 e 15 horas
  • crianças precisam de 11 e 14 horas
  • pré-escolares precisam de 10 & ndash13 horas
  • crianças em idade escolar precisam de 9 & ndash11 horas
  • adolescentes precisam de 8 & ndash10 horas
  • adultos precisam de 7 & ndash9 horas
  • adultos mais velhos precisam de 7 & ndash8 horas

Você pode treinar seu corpo para precisar de menos sono

Há um boato amplamente compartilhado de que você pode treinar seu corpo para precisar de menos de 7 & ndash9 horas & rsquo sono. Infelizmente, isso é um mito.

De acordo com especialistas, é raro alguém precisar de menos de 6 horas de sono para funcionar. Embora algumas pessoas possam alegar que se sentem bem com sono limitado, os cientistas acreditam que é mais provável que estejam acostumadas com os efeitos negativos da redução do sono.

Pessoas que dormem por 6 horas ou menos a cada noite se acostumam aos efeitos da privação de sono, mas isso não significa que seu corpo precise de menos sono. Cynthia LaJambe, especialista em sono do Instituto de Transporte da Pensilvânia em Wingate, explica:

& ldquoAlgumas pessoas pensam que estão se adaptando mais ao fato de estarem acordadas, mas na verdade estão tendo um desempenho inferior. Eles não percebem isso porque o declínio funcional acontece muito gradualmente.

& ldquoNo final, não há como negar os efeitos da privação de sono. E treinar o corpo para dormir menos não é uma opção viável. & Rdquo

& ndash Cynthia LaJambe

No entanto, é importante notar que alguns raros indivíduos parecem funcionar bem com menos de 6,5 horas de sono por noite. Há evidências de que isso pode ser devido a uma rara mutação genética, então provavelmente não é algo que alguém possa treinar para atingir.

Geralmente, os especialistas recomendam que as pessoas evitem cochilos para garantir uma noite de sono melhor. No entanto, se alguém perdeu o sono durante as noites anteriores, um cochilo tático pode ajudar a pagar parte do débito de sono acumulado.

Cerca de 20 minutos é uma boa duração de um cochilo. Isso dá ao corpo tempo suficiente para recarregar. Pessoas que dormem muito mais tempo do que isso pode significar que caem em um sono profundo e, uma vez acordadas, sentem-se grogues.

Cochilar durante o dia é relativamente comum nos Estados Unidos, mas tirar uma & ldquosiesta & rdquo é a norma em alguns países. Naturalmente, nossos corpos tendem a perder energia durante o início da tarde, então talvez tirar uma soneca nessa hora seja mais natural do que evitar dormir até a noite.

Afinal, a grande maioria dos mamíferos são adormecidos polifásicos, o que significa que dormem por curtos períodos ao longo do dia.

Em uma grande revisão dos efeitos do cochilo, os autores explicam que os cochilos à tarde em pessoas que não têm privação de sono podem levar a & ldquos melhoras subjetivas e comportamentais & rdquo e melhorias nos níveis & ldquomood e subjetivos de sonolência e fadiga. & Rdquo Eles descobriram que pessoas que cochilam têm melhor desempenho em tarefas, como & ldquadição, raciocínio lógico, tempo de reação e reconhecimento de símbolo. & rdquo

Nem todos os cochilos são iguais, no entanto. Existe uma grande variação, como a hora do dia, a duração e a frequência dos cochilos. Um autor explica:

& ldquoEstudos epidemiológicos sugerem uma diminuição no risco de disfunção cardiovascular e cognitiva pela prática de tirar cochilos curtos várias vezes por semana. & rdquo

O autor também reconhece que muito mais pesquisas são necessárias para entender como os fatores associados ao cochilo influenciam os resultados de saúde. Notícias Médicas Hoje examinou recentemente a relação entre cochilos e doenças cardiovasculares em um artigo especial.

Também é importante observar que, se um indivíduo sentir cansaço severo durante o dia, isso pode ser um sinal de distúrbio do sono, como apnéia do sono.

Os cientistas precisarão conduzir mais pesquisas antes de finalmente colocarem de lado todos os mitos e mistérios da soneca.

Como os humanos dormem, e nossos animais de companhia parecem dormir, muitas pessoas presumem que todos os animais fazem o mesmo. Isso não é verdade. Os autores de um artigo intitulado & ldquoTodos os animais dormem?& rdquo explicar:

& ldquoAlguns animais nunca exibem um estado que atenda à definição comportamental de sono. Outros suspendem ou reduzem significativamente o comportamento de & lsquosleep & rsquo por muitas semanas durante o período pós-parto ou durante migrações sazonais, sem qualquer dívida & lsquosleep consequente. & Rsquo & rdquo

Eles também explicam que alguns animais marinhos, répteis, peixes e insetos parecem não entrar no sono REM.

Como o sono não é simplesmente uma falta de consciência, mas um ciclo rítmico de padrões neurais distintos, é um desafio distinguir se um animal dorme ou descansa.

& ldquo [F] ewer de 50 das quase 60.000 espécies de vertebrados foram testadas para todos os critérios que definem o sono & rdquo, explicam os autores. & ldquoDesses, alguns não atendem aos critérios para dormir em nenhum momento de suas vidas, e outros parecem capazes de reduzir significativamente ou ficar sem dormir por longos períodos de tempo. & rdquo

Embora muitas pessoas lutem para dormir a quantidade necessária para se sentirem revigoradas, algumas dormem regularmente mais do que o corpo necessita. Alguém poderia pensar que isso poderia dotar esses indivíduos de superpoderes.

No entanto, os pesquisadores identificam uma ligação entre durações de sono mais longas e problemas de saúde. Por exemplo, um estudo, que acompanhou 276 adultos por 6 anos, concluiu:

& ldquoO risco de desenvolver obesidade foi elevado para pessoas que dormem de curta e longa duração, em comparação com aquelas de duração média, com 27% e 21% de aumento no risco, respectivamente.

Essa descoberta se manteve mesmo quando os cientistas controlaram a análise para idade, sexo e índice de massa corporal basal. A duração do sono também pode impactar a mortalidade, de acordo com alguns pesquisadores.

Uma meta-análise, que aparece no jornal Dormir, conclui & ldquoA duração curta e longa do sono são preditores significativos de morte em estudos populacionais prospectivos. & rdquo

Não há registro de qualquer pessoa morrendo por privação de sono. Em teoria, pode ser possível, mas, pelo que os cientistas podem verificar, é improvável.

É compreensível que esse mito tenha se enraizado, no entanto. A privação do sono, como muitas pessoas podem atestar, pode ser horrível. No entanto, o caso de Randy Gardner demonstra que a privação extrema do sono não é fatal.

Em 1965, quando Gardner tinha apenas 16 anos, ele participou de um experimento de privação de sono. No total, ele ficou acordado por 11 dias e 24 minutos, o que equivale a 264,4 horas.

Durante esse tempo, ele foi monitorado de perto por outros alunos e cientistas do sono. Com o passar dos dias, os sintomas de privação de sono pioraram, mas ele sobreviveu. Então, por que esse mito persistiu?

A crença de que a privação do sono pode matar pode ter suas raízes em um estudo da década de 1980. Rechtschaffen e colegas descobriram que se privassem ratos de sono com um método experimental específico, eles morreriam após 2 & ndash3 semanas.

Em seus experimentos, os pesquisadores colocaram ratos em um disco suspenso acima da água. Eles mediram continuamente sua atividade cerebral. Sempre que o animal adormecia, o disco se movia automaticamente e o rato precisava agir para evitar cair na água.

Apesar das fatalidades em experimentos de Rechtschaffen & rsquos, pesquisas posteriores mostraram que essa não é a norma. Ratos privados de sono por métodos diferentes não morrem. Além disso, outros pesquisadores que usaram o método do disco em pombos descobriram que não era fatal para essas criaturas.

A privação de sono não é indolor para os humanos. Em 1965, os pais de Gardner & rsquos estavam preocupados com seu filho. Eles pediram ao Tenente Comandante John J. Ross da Unidade de Pesquisa Neuropsiquiátrica Médica da Marinha dos EUA em San Diego para observá-lo. Ele descreve uma deterioração constante da função.

Por exemplo, no segundo dia, Gardner achou mais difícil focar os olhos. No dia 4, ele lutou para se concentrar e tornou-se irritado e não cooperativo. No dia 4, ele também relatou sua primeira alucinação e delírio de grandeza.

No dia 6, a fala de Gardner e rsquos tornou-se mais lenta e, no dia 7, ele estava murmurando conforme sua memória piorava. A paranóia começou durante o dia 10, e no dia 11, sua expressão facial e tom de voz tornaram-se inexpressivos. Sua atenção e capacidade de memória foram significativamente diminuídas.

No entanto, ele não morreu e, aparentemente, não teve nenhum problema de saúde de longo prazo.

Outra razão pela qual persiste o mito de que a privação do sono pode ser fatal pode ser devido a uma condição chamada insônia familiar fatal. Pessoas com essa rara doença genética tornam-se incapazes de dormir. No entanto, quando os indivíduos com essa doença morrem, é devido à neurodegeneração que a acompanha, e não à falta de sono.

Embora a privação de sono provavelmente não o mate diretamente, vale a pena acrescentar uma nota de cautela: estar cansado aumenta o risco de acidentes. De acordo com a National Highway Traffic Safety Administration, & ldquoDrowsy ao dirigir mata & mdash, ele ceifou 795 vidas em 2017. & rdquo

Da mesma forma, uma revisão publicada em 2013 conclui, & ldquo [a] pproximadamente 13% dos acidentes de trabalho podem ser atribuídos a problemas de sono. & Rdquo Portanto, embora a privação de sono não seja mortal em um sentido direto, pode ter consequências fatais.

Além disso, se privarmos nosso corpo sistematicamente de sono por meses ou anos, isso aumenta o risco de desenvolver várias doenças, incluindo doenças cardiovasculares, hipertensão, obesidade, diabetes tipo 2 e algumas formas de câncer.


Dormindo com meio cérebro

Enquanto isso, os golfinhos podem ficar alertas com metade de seu cérebro, enquanto a outra metade pode cair em um sono profundo. Isso permite que os golfinhos durmam com um olho aberto, à procura de predadores.

“Os golfinhos estão basicamente alertas 24 horas por dia durante toda a vida”, diz Siegal.

Esse padrão de sono - que os golfinhos compartilham com outros cetáceos, peixes-boi, focas orelhudas e alguns pássaros - é chamado de sono de ondas lentas uni-hemisférico, um estado de sono profundo no qual o movimento rápido dos olhos ou sono REM não ocorre.

O sono REM é o estado de sono em que o cérebro está mais ativo, a respiração se torna mais rápida e a maioria dos músculos fica temporariamente paralisada. A importância do sono REM tem sido objeto de debate científico a respeito do papel que ele desempenha na memória e no aprendizado. Os golfinhos são altamente inteligentes, mas possivelmente nunca experimentarão o sono REM, diz David Raizen, neurologista da Universidade da Pensilvânia, porque se experimentassem a mesma paralisia muscular dos animais terrestres, afundariam no fundo do oceano e se afogariam.

Se os golfinhos estão dormindo apenas com um lado do cérebro por vez, diz Siegel, isso levanta a questão: “Isso significa que eles estão dormindo ou acordados? Não há uma resposta simples aí. ”


Discussão

Nos últimos anos, as distribuições de leis de potência da duração do repouso também foram observadas em espécies de mamíferos, incluindo camundongos e humanos 34. Em humanos, o expoente da lei de potência β foi encontrado para se relacionar com alguns transtornos psicológicos. O expoente diminui em pacientes com depressão (β ≈ 0,7) e pacientes bipolares II (β ≈ 0,7) em comparação com um valor normal (β ≈ 0,9) 35,36. Em nossos experimentos, o expoente da lei de potência para moscas foi em torno de 0,7-1 (em vez de 0,37 conforme medido anteriormente em 19), o que está muito próximo dos intervalos em ratos e humanos. Além disso, a duração do sono de mamíferos foi encontrada para ser exponencialmente distribuída usando a medição EEG 37. Nossos resultados em moscas sugerem que esse padrão de descanso e sono pode ser mais universal. Embora o estado de sono das moscas não tenha uma definição fisiológica precisa, como nos mamíferos, ainda é possível definir o estado de sono quantitativamente no nível de comportamento por meio do padrão de sono que encontramos. Com os cinco parâmetros (β, λ, K, N, Total), pode-se obter informações quantitativas sobre o repouso de cada mosca e o comportamento de sono. Dado o padrão universal compartilhado com os mamíferos, a mosca poderia ser usada como organismo modelo para estudar o comportamento do repouso e do sono.

O Discrete Hidden Markov Model (DHMM) tem sido usado para análise de estadiamento do sono para auxiliar na compreensão do comportamento do sono em humanos 38. Ele considera a relação entre o precioso estado de sono e o próximo estado de sono e captura as propriedades da transição de estágio do comportamento do sono. É também um modelo promissor para a análise do comportamento do sono em moscas e, conforme relatado, a probabilidade de iniciar a atividade (P (Despertar)) e a probabilidade de cessar a atividade (P (Soneca)) pode fornecer uma medida relativa do sono 39. Porém, ao aplicar o modelo DHHM, esses estudos levantaram a hipótese de que o estado atual só é afetado pelo estado anterior na última janela de tempo (memória curta). Esta hipótese nunca foi testada biologicamente e é contrária à observação de que o comportamento de repouso das moscas tem uma decadência da lei de potência. Uma decadência da lei de potência implica que o estado atual depende de quanto tempo o animal está descansando, ou seja, o estado tem uma memória. Em nossa análise, descobrimos que apenas o comportamento do sono tem um declínio exponencial, sugerindo que o modelo HHM com uma taxa de transição constante é provavelmente aplicável apenas na fase do sono. O padrão de sono que encontramos também pode explicar por que P (Wake) muda ao longo do dia e, especialmente, mostrou dois picos em torno de ZT0 e ZT12 no estudo anterior (ver Fig. 1b ec em Wiggin, T. D., et al. 39). Por volta desses horários, as moscas se movem com frequência e têm principalmente tempo de descanso mais curto, o nível médio de P (Wake) deve ser maior de acordo com P (Wake) ≈ β/t. Comparando com o método de análise probabilística anterior, o padrão de sono estudado aqui fornece uma estrutura mais direta para quantificar todo o processo de sono das moscas.

Descobrimos que o índice ativo (β) de uma mosca foi correlacionado com quantas vezes a mosca adormeceu (N), mas não com a duração do sono (λ) Isso implica que as duas fases do padrão de sono estão associadas a dois aspectos diferentes do sono: início do sono e manutenção do sono. Foi descoberto que a sinalização da dopamina regula o índice ativo 21 e que uma variedade de genes e neurônios estão relacionados ao comportamento do sono 15. Quais circuitos podem ajustar os parâmetros do padrão de sono ainda é uma questão em aberto.

O padrão de sono observado pode ser explicado por um modelo matemático de transição de estado do cérebro. Uma característica fundamental do modelo é que os estados cerebrais têm “quietude” diferente, e o modelo previu que é mais difícil pular de um estado mais silencioso para as moscas. Isso é consistente com um aumento do limiar de excitação durante a fase de latência do sono da mosca 33,40. Mas se existem de fato esses estados cerebrais diferentes em Drosófila precisa de mais evidências experimentais no futuro.

Aplicar nosso modelo para analisar a homeostase é possível, mas pode ser um desafio, pois após a privação de sono a arquitetura do sono muda temporariamente. Como manter a mosca sob constante pressão do sono exige muito mais esforço do que os experimentos clássicos de privação de sono. Esperamos que no futuro possamos encontrar uma maneira de expandir com sucesso nossos resultados para a regulação da homeostase.

Finalmente, não escapou à nossa atenção que nosso método pode ser usado para analisar o comportamento de moscas mutantes para estudar genes envolvidos em diferentes aspectos do sono em um nível que não era possível anteriormente.


Despertar para dormir

Dormi mal de novo ontem à noite. Talvez você também tenha. Eu estava em uma cidade estranha e em uma cama estranha preenchida com o calor excessivo de um quarto de hotel. Em casa, muitas vezes acordo por uma ou duas horas no início da manhã, 3:30, 4. Um fio de pensamento - a menor partícula de vigília - se apresenta, e logo a luz da cabeceira está acesa e eu & # x27m lendo novamente ou deitado no escuro, pensando. Costumo adiar a hora de ir para a cama, como fiz ontem à noite, sem um bom motivo. Como uma criança com hora de dormir às 8h30 no eterno crepúsculo do verão, não consigo suportar a idéia de abandonar a consciência. A coceira de acordar não cedeu. Este é um hábito antigo e, a esta altura, não particularmente problemático, embora seus efeitos às vezes sejam enfadonhos e fiquem mais pronunciados à medida que envelheço. Como quase todo mundo, eu pego emprestado mais do sono do que posso esperar pagar e posso sentir a dívida sendo cobrada sempre que minha atenção se dissipa. Há dias em que me pergunto como é estar totalmente acordado.

Você pode ter se perguntado o mesmo também. Quase todo mundo que conheço reclama de sono, e o refrão geralmente é & # x27 & # x27Não é o suficiente. & # X27 & # x27 É uma estimativa subjetiva, mas precisa até onde vai. O problema da redução do sono na sociedade ocidental do final do século 20 & # x27 & # x27é tão grande & # x27 & # x27 um importante pesquisador do sono me disse & # x27 & # x27que as pessoas simplesmente não conseguem digeri-lo. Se você tirasse as pessoas da rua, a grande maioria ficaria privada de sono. & # X27 & # x27 Há uma sensação entre muitos estudantes do assunto que a privação de sono está atingindo proporções de crise. É um problema não apenas para os insones graves, que totalizam talvez 17% da população adulta da América & # x27s, mas também para a população em geral. As pessoas simplesmente não acreditam que estão dormindo menos; na verdade, estão dormindo menos - talvez até uma hora e meia a menos por noite do que os humanos no início do século - muitas vezes porque decidem fazê-lo.

Na última década, o número de clínicas de distúrbios do sono nos Estados Unidos cresceu para cerca de 1.500, 325 delas voluntariamente credenciadas pela American Sleep Disorders Association. Apesar desse crescimento, a medicina do sono está começando a ser ensinada na faculdade de medicina, e somente no ano passado a American Medical Association reconheceu a medicina do sono como uma especialidade autodesignada. No Centro Médico da Universidade de Chicago, Eve Van Cauter, professora de medicina e pesquisadora, está iniciando um grande estudo sobre a dívida do sono que, em suas palavras, & # x27 & # x27delinear as consequências da redução do sono não apenas para o humor, não apenas cognição, não apenas desempenho, mas também metabolismo, função cardiovascular e função imunológica. & # x27 & # x27

Como muitos pesquisadores do sono, Van Cauter argumenta que, além de simplesmente dormir menos, os humanos não estão mais sujeitos a mudanças sazonais durante o dia e a noite. As flutuações sazonais nas taxas de concepção associadas às longas noites de inverno, claramente evidentes antes da Primeira Guerra Mundial, essencialmente desapareceram. Vivemos em um ambiente artificial com um ciclo de claro-escuro alterado, incluindo, obviamente, menos exposição à verdadeira escuridão e, talvez não tão obviamente, menos exposição à luz natural brilhante porque muitas pessoas trabalham em ambientes fechados. Trabalhadores em turnos especialmente - talvez 20 por cento da força de trabalho da América & # x27s - se encontram em conflito perpétuo com as pistas sociais e ambientais ao seu redor, como resultado, eles experimentam taxas mais altas de doenças gastrointestinais e cardiovasculares, bem como depressão e infertilidade.

& # x27 & # x27A restrição comportamental do sono, a supressão do descanso, & # x27 & # x27 Van Cauter diz, & # x27 & # x27é algo que é inacreditavelmente comum. Provavelmente tem enormes implicações para a saúde. & # X27 & # x27 Mesmo assim, ninguém fez os estudos epidemiológicos de longo prazo necessários para descobrir as verdadeiras dimensões da privação de sono crônica em toda a cultura ou seus efeitos na saúde humana.

Como todo cientista com quem conversei, Van Cauter considera totalmente infundado o recente fascínio americano e a adoção da melatonina como uma poção para dormir e um medicamento para todos os fins. (Agora você pode comprar pílulas de melatonina até mesmo em lojas de presentes de aeroportos, criando assim um enorme experimento não controlado com uma substância que está sendo usada em um estudo-teste na Holanda como agente anticoncepcional.) Mas, como diz Van Cauter: & # x27 & # x27Se as pessoas não tinham problemas para dormir, a melatonina não vendia. Sua popularidade é uma demonstração do fato de que grandes quantidades de pessoas sentem que não dormem da maneira que gostariam. & # X27 & # x27 E se as pessoas não tinham problemas para acordar - levantar de manhã e ficar alerta durante o dia - provavelmente não teríamos feito tanto culto ao grão de café ou equiparado nossos quartos com despertadores destinados a nos catapultar para a consciência.

Ao que parece, cada vez mais as culturas ocidentais convergentes de trabalho e entretenimento aspiram a fazer de todos nós máquinas, a criar uma atemporalidade eletrônica e robotizada que entra em conflito com as restrições biológicas inerentes ao ser humano. (O fato de ser possível considerar nossa biologia como uma restrição & # x27 & # x27 & # x27 & # x27 sugere o quão longe nós & # x27 já fomos nessa direção.) A fadiga visível é uma promessa aceitável de seriedade e ambição, e há uma profunda relutância no mundo dos negócios até mesmo em reconhecer o assunto da perda de sono. Ouvir as pessoas falando sobre seus hábitos de sono é um pouco como ouvi-las falar sobre sua digestão. Uma nota inesperada de orgulho se insinua, como se a pessoa que está falando fosse seu próprio boi premiado em uma feira do condado. Algumas pessoas - uma pequena minoria - temem que durmam demais para prosperar nestes tempos frenéticos. As únicas pessoas que parecem satisfeitas são aquelas que anunciam com alegria que precisam dormir pouco, e muitas vezes estão inventando isso. O modo como dormimos é amplamente, embora implicitamente, considerado um índice de coisas que pouco têm a ver com o sono - equilíbrio emocional, competitividade, sensibilidade, resistência.

O poeta Sir Philip Sidney chamou de sono & # x27 & # x27o pobre homem & # x27s riqueza, o prisioneiro & # x27s libertado, o juiz indiferente entre o alto e o baixo. & # X27 & # x27 Mas é mais fácil, eu descobri, para diga o que é o sono - para nomeá-lo metaforicamente - do que afirmar o que ele faz ou quais podem ser os efeitos generalizados da perda de sono gradual e de longo prazo em nossa sociedade. Perguntar para que serve o sono soa como o tipo de pergunta inocente que os filósofos fazem, como perguntar para que serve o tempo. Ele fica cada vez mais curioso quanto mais você pensa sobre isso. Na verdade, é difícil falar sobre sono sem falar sobre o tempo.

Para ver o que quero dizer, imagine um mundo sem iluminação artificial, apenas a luz do dia e a escuridão da noite, um planeta onde a intensidade da luz varia previsivelmente de maneiras que estão conectadas, mas não causadas pela passagem do tempo . Imagine, também, que ao longo de bilhões de anos os organismos evoluem, refletindo em seus sistemas corporais a relação entre a luz e o tempo em seu ambiente. Eles desenvolvem sensores (olhos) para registrar a presença ou ausência de luz. Eles desenvolvem relógios internos - genes e células e grupos de células capazes de gerar uma noite biológica e um dia biológico. Eles desenvolvem caminhos pelos quais esses sensores e relógios podem se comunicar. Mesmo que a luz desaparecesse por semanas ou meses seguidos, os ritmos biológicos do dia e da noite - o que os cientistas chamam de ritmos circadianos - ainda seriam produzidos em intervalos precisos dentro dos corpos desses organismos. Mas o tempo biológico e a luz externa não são completamente independentes. O nascer e o anoitecer recalibram os relógios internos dessas criaturas, de modo que no inverno sua noite biológica é longa e no verão curta. Chame esta vida na terra de 40.000 anos atrás.

Agora imagine um desses organismos com a temeridade de iluminar a noite. Ela forma lâmpadas de piche, gordura animal, petróleo, gases inertes. Ele ignora o que suas células ainda lembram, que a luz - mesmo a luz artificial - tem o poder de regular os relógios biológicos. Ele começa a fingir que toda noite é uma noite de verão com apenas algumas horas de duração. Uma sociedade cheia de seres como esta seria capaz de realizar coisas notáveis ​​com o tempo extra de que dispõe. Ele poderia construir cidades poderosas. Poderia estabelecer órgãos eminentes, como a Sociedade de Pesquisa do Sono e a Associação Americana de Distúrbios do Sono, o Conselho Americano de Medicina do Sono e a Sociedade de Pesquisa em Ritmos Biológicos. Poderia estimular cientistas e médicos cujas vidas profissionais foram dedicadas ao estudo das interações entre luz, tempo e sono. Pode até enviar escritores insones para entrevistar esses cientistas e médicos.

Mas o que ela nunca, jamais escolheria fazer novamente é desligar as luzes e empoleirar-se quando as galinhas empoleirassem. A única coisa que esta sociedade parece ter desejado o tempo todo era ficar acordada muito além da hora de dormir evolucionária. Mas o relógio que estamos tentando enganar é nosso próprio relógio, nossos ritmos circadianos inerentes. Em última análise, um & # x27 & # x27clock & # x27 & # x27 é uma metáfora fraca para o poder desses ritmos, que controlam, entre outras coisas, o tempo de variações na temperatura corporal, taxas cardiovasculares e a secreção de substâncias como a melatonina na pineal glândula, prolactina e hormônio do crescimento humano na pituitária e cortisol na glândula adrenal. Consideradas como um todo, essas variações definem não apenas o estado interno de nossos corpos, mas também a própria condição de consciência. E, ainda assim, conforme os cientistas se aproximam da compreensão dos mecanismos dos ritmos circadianos - e conforme a privação do sono emerge como um grande problema de saúde pública - eles ainda enfrentam o enigma do próprio propósito do sono. É um quebra-cabeça que vai direto à raiz de nossa natureza.

RECEBI UMA LIGAÇÃO às 6h20. há alguns meses, de William Dement, que por muitos anos foi um dos pesquisadores do sono preeminentes nos Estados Unidos. Ele me acordou de um sono profundo, que é uma das coisas que ele faz para viver, embora durante a maior parte de sua carreira ele tenha feito isso em um laboratório na Universidade de Stanford. Em 1951, quando era estudante de medicina, Dement ingressou no laboratório do sono dirigido por Nathaniel Kleitman, professor de fisiologia da Escola de Medicina da Universidade de Chicago e, para muitos, o pai da pesquisa moderna do sono. Logo após a chegada de Dement & # x27s, um estudante graduado no laboratório de Kleitman & # x27s chamado Eugene Aserinsky descobriu, em seus objetos de pesquisa do sono, o movimento rápido dos olhos, ou REM. Foi uma descoberta enorme, após a qual, Dement escreveu, & # x27 & # x27; portanto, não era mais possível pensar no sono como um estado. & # X27 & # x27 (o sono REM em humanos adultos constitui de 20 a 25 por cento de uma boa noite de sono & # x27s. O resto do ciclo do sono é composto de quatro estágios não-REM, o mais importante dos quais, alguns pesquisadores acreditam, é o sono de ondas lentas, também cerca de 20 a 25 por cento de uma noite & # x27s dormir.)

Em sua obra & # x27 & # x27Sleep and Wakefulness, & # x27 & # x27 publicada pela primeira vez em 1939, Kleitman definiu o sono como & # x27 & # x27 uma interrupção temporária periódica ou interrupção do estado de vigília, sendo esta última o modo de existência predominante para o adulto saudável. & # x27 & # x27 Isso tem um toque estranhamente normativo, um privilégio, bastante natural, da condição de vigília. Supõe que o sono é em grande parte uma espécie de ausência, uma suspensão do que torna os humanos humanos. Agora, 45 anos depois, Dement estava ligando de Jackson, Mississippi, onde se reuniu com a equipe de Trent Lott, o líder da maioria no Senado, tentando chamar a atenção do Congresso para os distúrbios do sono e seu tratamento. O caráter do trabalho de Dement & # x27s mudou ao longo dos anos, de analisar a forma do sono no laboratório para focar a atenção do público no sono como uma questão vital de saúde. A trajetória da carreira de Dement & # x27s sugere as mudanças radicais que ocorreram na compreensão do sono. À medida que os mecanismos fisiológicos do sono se tornam mais bem compreendidos, os médicos são mais capazes de aliviar os distúrbios do sono. Os médicos agora podem realizar o que Dement chama de & # x27 & # x27 um milagre da restauração & # x27 & # x27 para muitos pacientes, incluindo aqueles que sofrem de apneia obstrutiva do sono, um bloqueio faríngeo crônico da respiração normal durante o sono, que afeta entre 1 e 4 por cento dos adultos.

Enquanto o sono era considerado pouco mais do que uma interrupção do estado de vigília, era tratado como uma janela conveniente através da qual se podia ver a mente sonhadora. Estar interessado no sono era apenas uma maneira diferente de estar interessado na consciência.Grande parte das primeiras pesquisas sobre o sono neste século foi baseada na suposição, como disse um biólogo, de que & # x27 & # x27humanos haviam potencialmente evoluído a partir das restrições do ambiente. & # X27 & # x27 Mas e se, como parece cada vez mais aparente, isso é impossível? E se o ambiente for inevitável? E se o sono for um produto fisiológico equivalente à consciência e não apenas um estado de suspensão no qual a mente é repentinamente desimpedida? Por um lado, a maioria das noções de bom senso sobre a relação entre sono e vigília se desfazem.

Após a descoberta, em 1929, de que a atividade elétrica no cérebro humano podia ser rastreada na superfície do crânio, tornou-se convencional caracterizar os estágios do sono em termos de seus padrões de ondas cerebrais, conforme registrado em um eletroencefalograma, ou EEG . A literatura do sono está positivamente repleta de descrições não do próprio sono, mas das formas que uma caneta em movimento inscreve em um pedaço de papel em movimento: fusos do sono, ondas do complexo K, ondas alfa, ondas teta, ondas delta - os impulsos de um sono cérebro cuja concha protetora foi cravejada com sensores elétricos de acordo com o International 10-20 Electrode Placement System. Em outras palavras, tornou-se comum considerar o sono principalmente um artefato do cérebro.

Isso fazia sentido. A passagem da consciência - afinal, uma função cerebral - para a inconsciência é o tipo de sinal revelador que é difícil de ignorar. Mas no início dos anos 1970 & # x27, foi descoberto que no hipotálamo de roedor um pequeno aglomerado de talvez 10.000 células, chamado de núcleo supraquiasmático, ou SCN, desempenha um papel importante no controle dos ritmos circadianos do corpo, a alternância entre os dias biológicos e noite. O SCN recebe entrada de luz das células ganglionares da retina e, portanto, é capaz de ajustar o relógio biológico usando os ritmos externos da noite e do dia. Se você danificar o SCN em ratos, alterará a distribuição (mas não a quantidade) de seu sono. Há dificuldades em dar o salto inferencial da fisiologia dos roedores, em sua maioria noturnos, para a fisiologia dos humanos, que são diurnos. Mas a hipótese, baseada em evidências cada vez mais fortes, é que também nos humanos o SCN é um dos principais centros onde os ritmos circadianos - embora não o próprio sono - são produzidos. No entanto, os ritmos circadianos, embora pareçam se originar no cérebro, não afetam apenas o cérebro. Nem os relógios circadianos (há evidência de pelo menos dois) simplesmente ligam à noite e desligam durante o dia, ou vice-versa.

Os ritmos circadianos do corpo estão sempre funcionando, mas produzem saídas diferentes em momentos diferentes em um ciclo que, deixado por conta própria, sem entrada de luz ou pistas comportamentais, dura um pouco mais de 24 horas. Na verdade, a própria ideia de ritmos circadianos tem o efeito de unir a vigília e o sono em um único sistema cuidadosamente equilibrado, de modo que se torna impossível perguntar para que serve o sono sem perguntar para que serve o despertar. Também se torna impossível imaginar que os humanos de alguma forma escaparam do imperativo evolucionário de seu ambiente. Os ritmos circadianos sintonizam o organismo humano com o ambiente externo, mas também coordenam as operações internas do corpo. Argumentar que os humanos de alguma forma evoluíram para longe das restrições de seu ambiente ignora o fato de que o corpo humano está sempre, até certo ponto, produzindo seu ambiente - um ambiente corporal que é extraordinariamente estável, como em todos os mamíferos.

SÃO 7h57. na via expressa Dan Ryan. Uma quarta-feira. & # x27 & # x27I-94 Leste, & # x27 & # x27 os sinais indicam, embora a pista I & # x27m para dentro, como as pistas vizinhas, esteja seguindo para o sul. Outros motoristas parecem desconcertados, mas eles sabem exatamente quanto tempo vai demorar para chegar aonde estão indo, e eu não. Repetidamente, a I-94 se divide em vias locais e expressas, e é isso que o tempo parece fazer quando a manhã chega a Chicago. Cada minuto se divide em local e expresso, e nem uma única pessoa no Condado de Cook leva o local. Como os controladores de vôo, os radiotransmissores anunciam coordenadas indecifráveis ​​para um visitante. Ao longo das plataformas ferroviárias, os moradores de Chicago que aguardam olham para as ruas tumultuadas da I-94.

A chuva cai forte. O vento sopra. As torres do centro de Chicago estão emaranhadas em um teto baixo da cor de carvão e pombo. A escuridão está se acumulando em direção ao inverno, a estação das longas noites, mas a cidade está programada em um tipo diferente de tempo: horário do mercado, horário do telefone, horário da Web, horário da grade, horário do metrô, horário do trem, horário do trajeto, horário do vôo, banco tempo, tempo de laboratório, tempo de trabalho - todos eles sincronizados, em um grau ou outro, com o tempo atômico, um segundo dos quais, de acordo com o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia, é igual a & # x27 & # x279.192.631.770 períodos do radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio-133. & # x27 & # x27 O tempo se esvai a nove bilhões de tiques de césio por segundo. Ele nunca dorme. Ele pede a esses passageiros apenas que também nunca durmam. Eles estão tentando obedecer, olhando com olhos injetados de sangue para as luzes de freio tão numerosas, móveis e encharcadas quanto amoras em um pântano. Na via expressa Dan Ryan, ainda não é um dia hiperfino.

Eu vim para Chicago para visitar o Laboratório de Pesquisa do Sono da Universidade de Chicago. É na South Drexel Avenue, perto do complexo hospitalar-fortaleza da University of Chicago Medical School, onde pequenos grupos nervosos de internos e residentes, vestindo jalecos brancos dados aos profissionais privados de sono, permanecem no pátio antes do livraria universitária, que também abriga um bar de café expresso. South Drexel é uma avenida tranquila e arborizada com o sabor doméstico de uma rua lateral no norte do Bronx, e o nº 5743 tem uma sensação pobre e enganosamente obsoleta. Em um escritório no segundo andar com vista para a rua, encontrei o Dr. Wallace Mendelson, um psiquiatra que é codiretor do laboratório do sono e presidente da Sociedade de Pesquisa do Sono. Por uma década, na SUNY Stony Brook e na Cleveland Clinic, Mendelson estudou o funcionamento molecular das pílulas para dormir e atualmente está fazendo pesquisas sobre os receptores cerebrais onde as pílulas para dormir conduzem seus negócios. Ele está procurando, disse-me, pílulas para dormir mais potentes e seguras.

Depois de ler vários estudos sobre o sono humano, ocorreu-me que os humanos, além de seus outros problemas de sono, são testemunhas notoriamente imprecisas de seu próprio repouso. Eles têm dificuldade em avaliar quanto tempo e quão bem dormiram. Afinal, como você avalia um quantum de sua própria inconsciência? Mendelson citou, para minha consideração, um subgrupo desconcertante de insones, um exemplo altamente incomum da dificuldade dos humanos em estimar seu sono. & # x27 & # x27Estas são pessoas, & # x27 & # x27, ele disse, & # x27 & # x27 que vêm ao médico reclamando amargamente de insônia. Então você faz um estudo sobre essas pessoas. Você apaga as luzes e cinco minutos depois seus olhos estão fechados, eles estão respirando lenta e silenciosamente, eles não estão se movendo e seu EEG está mostrando um padrão de sono. Eles ficam assim por oito horas, mas você os acorda de manhã e eles dizem: & # x27Vê? Eu disse que não iria dormir. & # X27 & # x27 & # x27

O colega de Mendelson, Allan Rechtschaffen, que está prestes a se aposentar como chefe do Laboratório de Pesquisa do Sono da Universidade de Chicago, certa vez realizou um experimento que teve relação com esse problema de cognição do sono. Ele convidou pessoas que se autodenominam bons e ruins para passar a noite no laboratório. Quando um sujeito estava dormindo por 10 minutos, a julgar pelo comportamento e padrões de ondas cerebrais, Rechtschaffen entrou na sala, acordou o sujeito e perguntou o que ele estava fazendo. Os que dormiam bem disseram, & # x27 & # x27Eu estava dormindo. & # X27 & # x27 Os que dormiam mal disseram, & # x27 & # x27Eu estava acordado, é claro. & # X27 & # x27

& # x27 & # x27 Repeti o experimento, para ver se era verdade, & # x27 & # x27 Mendelson disse. & # x27 & # x27 E era. Minha adição à história foi usar uma pílula para dormir - Halcion originalmente, mas posteriormente usei Ambien, & # x27 & # x27, que é uma marca registrada de zolpidem, a pílula para dormir mais prescrita na América. & # x27 & # x27Dei a quem dormia mal um placebo uma noite e um comprimido para dormir na noite seguinte. Lembre-se de que estou descrevendo em preto e branco o que foi uma descoberta estatística. Mas basicamente, quando você deu aos insones um placebo e os acordou e perguntou: & # x27Você estava acordado ou dormindo? & # X27 eles disseram, como previsto, & # x27Eu estava acordado. & # X27 Quando você deu a eles um comprimido para dormir e os acordou e fez a mesma pergunta, eles disseram, & # x27Eu estava dormindo. & # x27 A teoria sob a qual começamos a operar é que talvez o que as pílulas para dormir fazem ao EEG seja menos importante do que o fato de mudarem o seu percepção de se você está ou não acordado. & # x27 & # x27

Talvez a tarefa da próxima geração de pílulas para dormir seja produzir a ilusão de que dormimos bem e profundamente, quando na verdade não dormimos. Isso faria sentido se as consequências da perda de sono fossem mais benignas. Mas as penalidades para o que pode ser chamado de perda catastrófica de sono são bem conhecidas. Allan Rechtschaffen fez uma famosa série de experimentos em que ratos foram acordados para a morte. Ratos privados de sono total morreram em duas semanas e meia, depois que seus sistemas termorreguladores entraram em colapso. Ratos privados de sono REM morreram em cinco semanas. (Ninguém sabe quando um rato morreria se, como o subgrupo insone Mendelson descreveu, ele simplesmente acreditasse que havia sido privado de sono.)

O escritório da Rechtschaffen & # x27s fica no terceiro andar de 5743 South Drexel. Ele é um homem afável e intelectualmente generoso - vestido com uma calça cáqui e uma camisa pólo, ele parece que sua aposentadoria iminente foi menos uma desistência do que um embarque - mas há algo ameaçador sobre a abordagem de seu covil. Muitos sinais pequenos e bem escritos aparecem nas portas e gavetas de arquivo e estantes de livros e furos de três argolas, sinais destinados a manter a ordem no reino do sono, para garantir que os bens móveis de pelo menos um escritório neste edifício permanecer onde eles pertencem. Fiz a Rechtschaffen a pergunta que começava a me incomodar: para que serve o sono?

Ele recontou várias teorias proeminentes. Alguns deles parecem ridiculamente autoevidentes (dormir é para descansar), mas outros abordam a origem evolutiva do sono, seu propósito darwiniano e, ao fazer isso, tentam levar em consideração um número quase inimaginável de variáveis ​​relacionadas com a adaptação comportamental, nichos ecológicos e problemas de tamanho corporal. Mas tudo se resume a um quebra-cabeça irredutível. & # x27 & # x27Faça a respiração & # x27 & # x27 Recht schaffen disse. & # x27 & # x27Ajuda muitas coisas. A respiração o ajudará a falar, rir, assobiar, tocar tuba, mas essa não é a função principal. O sono facilita a sobrevivência. Esse é o resultado final. O que há no sono que é essencial para a sobrevivência? Essa é a pergunta-chave. & # X27 & # x27 Ele fez uma pausa, tristemente, e disse: & # x27 & # x27Não posso & # x27t responder a essa pergunta.

& # x27 & # x27Nós sabemos muito sobre a fisiologia do sono & # x27 & # x27 ele acrescentou com um ar levemente de despedida. & # x27 & # x27Sleep agora foi muito bem descrito. Mas a questão da função do sono não foi resolvida. O fato primordial é que não há nenhuma teoria que seja aceita pela maioria dos pesquisadores do sono. Agora, temos muitas pistas sobre qual pode ser a função do sono. Mas ainda não descobrimos. De modo que um terço de nossas vidas ainda permanece, em grande parte, um mistério. & # X27 & # x27

No segundo andar do nº 5743, Wallace Mendelson colocara as coisas de uma maneira ligeiramente diferente: & # x27 & # x27 Ninguém tem a menor ideia de qual é a função de qualquer estágio específico do sono. & # X27 & # x27

SUBSTITUINDO TODAS as complexidades do sistema circadiano humano e todos os elementos atemporais da vida moderna que afetam nossa periodicidade natural, há, é claro, a maior periodicidade do organismo humano, a passagem do nascimento à morte, a ser considerada. O escritório de Mary Carskadon & # x27s fica no Bradley Sleep Lab da Brown University & # x27s Butler Campus, um enclave tranquilo e arborizado próximo à Blackstone Avenue em Providence, RI. A hora é a hora do jantar, e Carskadon, que parece exausto, passou o dia inteiro na sala de aula. Atrás de sua mesa, no entanto, está a personificação do estado de alerta, um belo roedor parecido com uma chinchila chamado Príncipe David, que é membro da espécie Octodon degu, o mamífero mais comum no Chile. Degus tem uma série de qualidades que os tornam interessantes para pesquisadores do sono e especialmente para Carskadon. Eles são diurnos, como os humanos, e amadurecem relativamente devagar, o que permite que Carskadon estude seus padrões de sono de adolescentes da mesma forma que estuda os padrões de sono de alunos do ensino fundamental e médio.

A questão de pesquisa que move Carskadon é muito familiar para os pais: por que essa criança brilhante e feliz que costumava estar ansiosa para ir às 6 da manhã se transformou neste adolescente taciturno que você não consegue sair da cama? Atrás de Carskadon, o Príncipe David, com a precisão circadiana bem ajustada que torna os roedores tão adorados pelos pesquisadores do sono, sobe em sua roda e começa suas rondas designadas. Carskadon diz: & # x27 & # x27Ficou realmente evidente quando olhei as pesquisas reunidas aqui na Brown que há um claro atraso no horário do sono no início da adolescência. Achávamos que tudo isso se devia a fatores psicossociais. Por exemplo, a maioria dos pais espera ficar acordado até mais tarde como recompensa. Ir para a cama cedo é um castigo. Fiquei intrigado com a possibilidade de que também pudesse haver um processo biológico acontecendo. É uma grande mudança. É um fenômeno muito saliente. & # X27 & # x27

A hipótese de Carskadon é que a entrada na adolescência e os deslocamentos de humor e conduta associados a ela marcam o amadurecimento do sistema circadiano. & # x27 & # x27Vemos o mesmo padrão, & # x27 & # x27 ela diz, & # x27 & # x27 em todo o resto da idade adulta - o que chamamos de vale do meio-dia. & # x27 & # x27 Esse é o período entre 1 e 4 PM quando o sono se aproxima, a existência empalidece e, não por acaso, há um aumento significativo no número de acidentes de trânsito e industriais. (Uma calha paralela, familiar para qualquer pessoa que conhece o desespero da madrugada, ocorre entre 1h e 4h, o horário em que os humanos têm mais probabilidade de lamentar dívidas de cartão de crédito e morrer.) Em seus padrões de sono, como em quase tudo o mais , os adolescentes estão fazendo a passagem para a idade adulta, por isso parecem tão odiosos para os adultos e uns para os outros.

Mas essa passagem, de fato, já começou na escuridão do útero. Steven Reppert é um pediatra que voltou à pesquisa básica há quase 20 anos e agora dirige o Laboratório de Cronobiologia do Desenvolvimento da Harvard Medical School. Seu escritório é um cubículo com divisórias de vidro escondido ao longo da mureta do outro lado de seu laboratório lotado no Jackson Building no Massachusetts General Hospital. Reppert tem uma visão panorâmica do aparato da biologia molecular e de sua equipe de alunos de graduação e pós-doutorandos. Ele divide seu escritório com um computador, um arquivo horizontal de separatas e uma mariposa cecropia emoldurada. Foi o amor de Reppert pelas mariposas - e a questão de como suas metamorfoses são cronometradas - que o levou à ciência. Reppert tem cabelos brancos precocemente, e quando você perguntar a ele sobre as implicações de qualquer descoberta, ele provavelmente responderá explicando como isso moldará a descoberta de futuras descobertas. Em um cientista, esse é um traço verdadeiramente amável.

& # x27 & # x27Muitos anos atrás, & # x27 & # x27 Reppert diz, com o que ele se refere recentemente, & # x27 & # x27 descobrimos que o relógio biológico no SCN está realmente funcionando no feto. & # x27 & # x27 Isso começa, curiosamente, antes mesmo que o cérebro fetal possa registrar as diferenças entre claro e escuro. & # x27 & # x27Fizemos vários experimentos mostrando que o feto estava sempre no tempo com a mãe. Então, tivemos a seguinte ideia: a mamãe está funcionando como o transdutor do sistema circadiano fetal. Ela recebe informações leves para seu sistema circadiano e, em seguida, essas informações são comunicadas ao sistema circadiano fetal. Existem dois transmissores hormonais. O ritmo de melatonina da mãe é um marcador muito preciso de seu sistema circadiano. A melatonina é uma molécula pequena e desliza facilmente através das barreiras biológicas através da placenta. O segundo transmissor é a dopamina, que ocorre dentro do próprio feto, e sua secreção é uma maneira pela qual o SCN fetal incorpora outros sinais da mãe. & # X27 & # x27

Os padrões de sono de um adolescente não são os de uma criança - e os de uma pessoa de 65 anos não são os de um adolescente. Como tantas outras coisas em nossas vidas, o sono é interrompido pelo processo de envelhecimento. & # x27 & # x27 À medida que envelhecemos, & # x27 & # x27 Eve Van Cauter me explicou, & # x27 & # x27 perdemos a capacidade de produzir sono profundo, e a intensidade do sono profundo é menor. O início do sono profundo está associado à liberação do hormônio do crescimento humano e da prolactina. Particularmente para adultos mais velhos, na sétima década ou mais, pode haver zero minutos de sono profundo e pode haver zero microgramas de hormônio do crescimento sendo secretado. & # X27 & # x27 Não se sabe muito sobre o papel da prolactina, exceto em grávidas mulheres. De acordo com a Encyclopedia of Sleep and Dreaming, editada por Mary Carskadon, é & # x27 & # x27 o hormônio mais importante para a produção de caseína, a proteína essencial do leite materno. & # X27 & # x27 Hormônio do crescimento humano controla a proporção de gordura tecido para massa muscular e também afeta o metabolismo ósseo, imunomodulação e outras funções.

& # x27 & # x27Todos os correlatos cardiovasculares e endócrinos do bom sono desaparecem com o envelhecimento, & # x27 & # x27 acrescentou Van Cauter. A qualidade do sono em humanos começa a se deteriorar no final dos anos 30 e 27 e, quando a qualidade do sono vai embora, também desaparece seu efeito restaurador nos sistemas endócrino e cardiovascular. E à medida que o sono se deteriora, o mesmo ocorre com o estado emocional da pessoa. & # x27 & # x27Acho que & # x27s não é uma hipótese irracional, & # x27 & # x27 Van Cauter disse, & # x27 & # x27que muitos dos efeitos do envelhecimento, incluindo depressão geriátrica, podem ser atribuídos a um déficit de sono. & # x27 e # x27

Como todo cientista com quem conversei, Van Cauter está profundamente ciente da tensão entre a existência atemporal que nossa cultura está fabricando neste século e o ritmo cíclico e profundamente temporal da vida que marca toda a nossa evolução como organismos. & # x27 & # x27 Vejo o sono e a vigília como uma oscilação & # x27 & # x27, disse ela.& # x27 & # x27 Em vez de ficarmos bem acordados durante o dia e completamente inconscientes quando dormimos, por que não ficamos em um nível intermediário e o mantemos por toda a vida? Por que oscilamos? Mas tudo oscila na biologia. Aparentemente, é uma maneira mais eficiente. & # X27 & # x27 O paradoxo é que, à medida que dormimos cada vez menos, chegamos cada vez mais perto desse nível intermediário - meio acordados, meio adormecidos e totalmente inúteis o tempo todo. O que realmente precisamos é de uma oscilação mais forte.

& # x27 & # x27TODO WAKEFULNESS É SLEEP privação, & # x27 & # x27 William Dement disse para mim em meados de setembro. Essa era uma frase que eu ouvia em minha cabeça por semanas e me veio à mente novamente enquanto estava sentado em um escritório pertencente a Joseph Takahashi, professor de neurobiologia e fisiologia da Northwestern University e membro do National Science Foundation Center for Biological Cronometragem. Takahashi levou a busca pela fonte física dos ritmos circadianos ao nível genético, o substrato elementar da vida orgânica. Seus experimentos mostraram que há um limite genético e ambiental para os ritmos circadianos em ação na fisiologia dos mamíferos. O tempo fora de seu escritório estava incrivelmente ruim. O vento aumentou e as ondas do Lago Michigan batiam no baluarte do campus Northwestern, ao norte de Chicago, de uma maneira que era muito emblemática da colisão entre os ritmos periódicos da fisiologia humana e as demandas inflexíveis de um 24- sociedade de hora.

Eu estava olhando para o registro de atividade de um rato. Se você passa muito tempo com cientistas do sono, aprende rapidamente como ler esses gráficos. & # x27 & # x27Os ratos têm um comportamento bonito & # x27 & # x27 disse Takahashi, segurando uma gaiola de plástico transparente com uma roda dentro. & # x27 & # x27Eles correm sobre uma roda. Há um switch e, quando eles funcionam, um sinal vai para o computador. Simples. & # X27 & # x27 Se um rato é exposto a períodos regulares de 12 horas de luz e escuridão, seu registro de atividade geralmente se parece com faixas alternadas perfeitamente verticais de branco (repouso) e preto (correndo) em um intervalo de 48 horas. (As horas são plotadas no eixo horizontal, os dias no eixo vertical.) Mas se o mouse for deixado no escuro por muitos dias, seu relógio interno não é zerado pela luz e ele segue seu ciclo natural - & # x27 & # x27ritmo de corrida livre & # x27 & # x27 como dizem as pessoas do sono. O período circadiano de corrida livre médio para a cepa de camundongos no laboratório de Takahashi & # x27s é de 23,7 horas. Como cada episódio de atividade e cada episódio de sono começam um pouco mais cedo do que no dia anterior, as barras verticais no registro de atividades de um camundongo normal mantido em constante escuridão irão se mover para a esquerda com o passar dos dias. Para os humanos, o período circadiano de funcionamento livre é de cerca de 25 horas, o que significa que em um experimento semelhante as barras verticais em um registro de atividade do sono humano se moveriam para a direita.

Eu me incomodei em explicar tudo isso porque no escritório de Takahashi & # x27s eu estava olhando para um registro de atividades que era chocante. Pareceu quase normal nos primeiros 20 dias, enquanto o mouse que o produziu estava em uma programação fixa de claro-escuro. Mas quando as luzes foram apagadas para sempre, o ciclo se alongou para 28 horas e então explodiu. De repente, o registro da atividade parecia ruído, uma oscilação incoerente de luz abreviada e traços escuros espalhados por toda a página durante todos os dias subsequentes do experimento. Este rato claramente carecia de qualquer orientação circadiana na ausência de pistas ambientais. Não conseguiu gerar seu próprio ambiente temporal. Você pode produzir um efeito semelhante em um rato alterando seu cérebro, removendo o SCN. Mas este camundongo, cujo SCN estava intacto, tinha duas cópias de um alelo mutante do gene & # x27 & # x27clock & # x27 & # x27. Se tivesse apenas uma cópia, mostraria um período circadiano prolongado de 24,8 horas, & # x27 & # x27 claramente fora da distribuição de ratos normais, & # x27 & # x27 Takahashi disse, mas ainda perfeitamente regular. Quando esse registro de atividade extraordinária foi produzido, o laboratório de Takahashi & # x27s tinha visto apenas o fenótipo desse gene mutante - em outras palavras, o próprio camundongo. Agora eles encontraram o gene. É extremamente provável que também em humanos haja um gene do relógio, provavelmente no cromossomo 4.

Alguns ratos incomuns de Takahashi & # x27s seguirão para o leste, para o laboratório de Steven Reppert & # x27s, onde se reproduzirão, dormirão e correrão e, na linguagem da ciência, serão sacrificados. Lá, Reppert repetirá um experimento que já realizou em ratos normais. Ele pegará células do SCN de camundongos recém-nascidos que provavelmente apresentarão essa mutação e as cultivará em uma lâmina que foi implantada com eletrodos minúsculos. Os eletrodos irão registrar as taxas de disparo - as descargas químicas - dos neurônios SCN individuais que por acaso estão diretamente sobre eles. & # x27 & # x27 & # x27pomos capazes de pegar essas células, & # x27 & # x27 Reppert disse, falando de células comuns de camundongo, & # x27 & # x27 e monitorá-las da maneira que você monitoraria o animal inteiro, por 42 dias. Esse aspecto circadiano generalizado do comportamento - os ritmos precisos do movimento da roda, por exemplo - agora podemos rastrear no ritmo de disparo de uma única célula. Achamos que o relógio circadiano é autônomo em relação às células. Em outras palavras, tudo o que é necessário para fazer a oscilação molecular, bioquímica e celular pode ser encontrado em uma célula. & # X27 & # x27 A pergunta que Reppert espera responder com camundongos mutantes Takahashi & # x27s é esta: As células de seu SCN disparam em um padrão diferente do que as células SCN de camundongos comuns?

Existem outras evidências sobre como o ritmo circadiano é produzido nos níveis celular e genético. Uma proteína criada por um gene chamado per (por período) em Drosophila melanogaster, a mosca da fruta, engendra o que Takahashi chama de & # x27 & # x27 uma bela oscilação no ciclo de RNA. & # X27 & # x27 As proteínas criadas por por e outro relógio- gene relacionado na mosca da fruta, chamado tim (para atemporal), também se emparelha para formar o que Reppert chama de dois loops de feedback de transcrição autorreguladores interdependentes, que são diretamente afetados pela luz que age sobre o tempo. & # x27 & # x27O que isso significa, & # x27 & # x27 Reppert explicou, & # x27 & # x27 é que a proteína que é produzida na célula por esses genes parece se alimentar de sua própria produção. Quando atinge um determinado nível, ele desliga. Se você obtiver a cinética de tempo apropriada, isso será autossustentável. & # X27 & # x27 Esta é uma versão - existem várias - de como o relógio circadiano se parece no nível mais fundamental. Os genes relevantes codificam a criação de proteínas, e essas proteínas interagem com a luz, e umas com as outras, para produzir o relógio em Drosophila e talvez, analogamente, em nós.

& # x27 & # x27Por que oscilamos? & # x27 & # x27 Eve Van Cauter pergunta. Esses genes e seus ciclos de feedback de proteínas são alguns dos motivos. Eles exemplificam a lógica descontínua do sono, uma lógica em que a resposta à pergunta & # x27 & # x27 Para que serve o sono? & # X27 & # x27 é & # x27 & # x27 Porque oscilamos. & # X27 & # x27

Eu me peguei olhando, no escritório de Takahashi & # x27s, para o espaço em branco no registro de atividade de um mouse normal, que eu estava usando para comparação. O espaço em branco representa a luz, e a luz, em um registro de atividade humana, significa acordar. O espaço em branco parecia colocar uma questão própria: o que está acordando? Mesma resposta: porque oscilamos. Pare de oscilar e você estará morto. Tornou-se evidente para mim que o sistema circadiano - do qual o sono, como a lua cheia passando pelo céu noturno, é apenas o marcador mais visível - é um meio extremamente sutil de integrar a entrada do ambiente com um conjunto complexo de saídas fisiológicas .

Eu tinha acabado de me acostumar com a ideia de que o sono é um artefato fisiológico do sistema circadiano quando percebi que a vigília - a consciência - não é apenas o estado transparente de ser que parece ser. Ele também está sendo gerado pelos ritmos circadianos do corpo. Tem uma forma e um substrato hormonal próprios. Isso não era necessariamente novidade, mas me lembrou um pouco do momento em que você percebe pela primeira vez que o olho não é uma janela, mesmo para a alma, mas um órgão com sua própria opacidade. Isso faz você se perguntar.

HAVERÁ UM DIA HUMANOS QUE NASCEM com um gene do relógio propositalmente alterado? Será que iremos tão longe para acomodar uma sociedade insone? Possivelmente. Mas talvez haja uma solução mais simples e já inata para o problema da redução do sono, que depende de nossa natureza oscilatória. O sono moderno - sono severamente delimitado - é em grande parte um produto cultural. Tem, no máximo, alguns séculos de existência, resultado de nossa profunda convicção de que podemos controlar os detalhes de nosso destino biológico. Mas como era o sono na era de nossa emergência evolutiva? Como era o sono antes da televisão, antes da luz elétrica, antes da revolução industrial, antes da agricultura?

Algo parecido com uma resposta foi fornecida por Thomas Wehr, que é chefe do Departamento de Psicobiologia Clínica dos Institutos Nacionais de Saúde Mental em Bethesda, Maryland. Enquanto Wehr estava estudando a secreção de melatonina, que é, como ele diz, & # x27 & # x27a transdutor químico da noite e da estação, & # x27 & # x27 ele se perguntou: os humanos preservaram um mecanismo para perceber as mudanças sazonais, da mesma forma que os animais? Para responder a essa pergunta, ele planejou um experimento no qual voluntários se submetiam no laboratório a um esquema de sono baseado na duração de uma noite de inverno & # x27s na latitude de Washington - cerca de 14 horas. Ou seja, passaram 14 horas no escuro, a partir das 18h. às 8 horas da manhã, todas as noites por pelo menos um mês, assim como os ocupantes aborígines do Parque Lafayette teriam feito todo inverno até morrerem de malária.

& # x27 & # x27Nós decidimos, & # x27 & # x27 Wehr me disse, & # x27 & # x27 para dar uma olhada mais geral em como a biologia humana poderia ser em uma noite mais longa - reanimar um modo pré-histórico. Medimos todas as coisas habituais: temperatura, hormônios, secreção de melatonina, os padrões de EEG durante o sono. & # X27 & # x27

O que Wehr descobriu foi notável. Na primeira noite, os voluntários dormiram 11 horas e, nas primeiras semanas do experimento, pagaram 17 horas do débito de sono acumulado - ou seja, dormiram 17 horas a mais do que considerariam normal no mesmo período. Demorou três semanas para um padrão de sono se estabilizar e, quando isso aconteceu, durou cerca de oito horas e quinze minutos por noite. Mas não foi sono consolidado, e não foi apenas sono. Com o tempo, Wehr explicou, & # x27 & # x27outro estado emergiu, não o sono, nem a vigília ativa, mas o repouso tranquilo com uma endocrinologia própria. & # X27 & # x27

Todas as noites, os voluntários ficavam em um estado de repouso tranquilo por duas horas antes de adormecer abruptamente. Eles dormiram em uma luta noturna que durou quatro horas. Em seguida, eles acordaram do sono REM para mais duas horas de repouso tranquilo, seguidas por outro período de sono de quatro horas e outras duas horas de repouso tranquilo antes de se levantar às 8 horas da manhã. Esse padrão de sono dividido, separado pelo repouso, é chamado de distribuição bimodal do sono e é típico do sono de muitos mamíferos que vivem na natureza, o que significa que é atípico para os humanos que vivem na sociedade ocidental moderna. Ainda em um próximo artigo, a ser publicado em um volume chamado & # x27 & # x27Progress in Brain Research & # x27 & # x27 Wehr conclui que & # x27 & # x27em noites longas. . . o sono humano se assemelha ao de outros mamíferos em muito mais extensão do que foi apreciado. & # x27 & # x27 O sono bimodal, pontuado por repouso tranquilo, foi um padrão ao qual os americanos modernos reverteram quase assim que tiveram a chance.

& # x27 & # x27Em pessoas saudáveis, & # x27 & # x27 Wehr observou, & # x27 & # x27este padrão bimodal de sono seria chamado de distúrbio do sono, embora a semelhança com o sono animal confirme sua naturalidade. E à medida que as pessoas envelhecem, elas voltam a esse padrão de sono dividido. Talvez seja mais difícil substituí-lo. & # X27 & # x27

Perguntei a Wehr se algum de seus assuntos tinha enlouquecido deitado no escuro durante aquelas longas noites.

Nenhum tinha. & # x27 & # x27Qualquer um poderia fazer isso & # x27 & # x27 disse ele.

E tendo feito isso, Wehr & # x27s observaram que nunca antes eles se sentiram acordados. Wehr mediu a sonolência diurna usando uma variação de um método convencional chamado Teste de Latência Múltipla do Sono, desenvolvido por Mary Carskadon e William Dement. Essencialmente, o M.S.L.T. mede a velocidade com que você adormece deitado em um quarto escuro. Wehr & # x27s & # x27 & # x27s não apenas se sentiram mais acordados, mas também mais acordados. & # X27 & # x27

O que os americanos do final do século 20 parecem esperar do sono é simplesmente sono - uma dose única e ininterrupta de sono entregue em um pacote elegante que não atrapalha uma agenda lotada. E, Eve Van Cauter disse, & # x27 & # x27Talvez para o ser humano, que tem sido capaz de consolidar o sono e ficar acordado por longos períodos de tempo e realizar coisas que levam muito tempo para serem realizadas, que podem fazer parte de nosso sucesso como espécie. & # x27 & # x27

Mas o que foi sacrificado como sono humano tornou-se cada vez mais condensado e cada vez menos sazonal é uma questão em aberto. Vivendo o ano todo no meio do verão, com longos dias e noites curtas, & # x27 & # x27 obteve, & # x27 & # x27 Wehr escreve, & # x27 & # x27por tantas gerações que os humanos modernos não percebem mais que são capazes de experimentar uma gama de modos alternativos que podem ter ocorrido em uma base sazonal em tempos pré-históricos, mas agora estão latentes em sua fisiologia. & # x27 & # x27 Enquanto os humanos se preocupam com o quanto mais podemos compactar nosso tempo real de sono, nós & # x27 já descartamos seis horas noturnas de silencioso descanso de inverno. Em um sentido mais significativo, essas são horas de transição. Uma vez durante a noite e uma vez no início da manhã, os voluntários de Wehr & # x27s acordaram do sono REM, que está fortemente associado aos sonhos, em um período de vigília silenciosa bastante distinto da vigília diurna. Talvez, à medida que aprendemos, com o tempo, a dormir um sono menos característico dos mamíferos, também aprendemos a dormir um sono menos humano.

& # x27 & # x27É tentador especular, & # x27 & # x27 Wehr escreve, & # x27 & # x27 que nos tempos pré-históricos esse arranjo fornecia um canal de comunicação entre os sonhos e a vida desperta que foi gradualmente fechado à medida que os humanos comprimiram e consolidaram seu sono. Nesse caso, essa alteração pode fornecer uma explicação fisiológica para a observação de que os humanos modernos parecem ter perdido contato com a fonte de mitos e fantasias. & # X27 & # x27

& # x27 & # x27 É PARA OS MÉDICOS DECIDIR SE o sono é uma necessidade tão grande que nossa vida depende disso & # x27 & # x27 escreveu Montaigne. Mas esse é o tipo de ciência que você pode fazer em casa. Esta noite, em Nova York, o sol vai se pôr às 4:50. Amanhã às 7h19. Isso & # x27s 14 horas e 29 minutos de escuridão. Tudo que você precisa fazer é apagar as luzes, apagar o gato e desconectar o telefone. Não fique inquieto.


Resumo

No âmago do pensamento humano, pelo menos para a maioria dos indivíduos nas nações desenvolvidas, existe a suposição tácita de que, como espécie, não somos limitados pelas demandas impostas por nossa biologia e que podemos fazer o que quisermos, a qualquer momento nós escolhemos, enquanto na realidade todos os aspectos de nossa fisiologia e comportamento são limitados por uma batida de 24 horas que surge das profundezas de nossa evolução. Nossos ritmos circadianos diários e o ciclo sono / vigília nos permitem funcionar de maneira otimizada em um mundo dinâmico, ajustando nossa biologia às demandas impostas pelo ciclo dia / noite. Os temas desenvolvidos nesta revisão enfocam a compreensão crescente de que ignoramos os sistemas circadiano e do sono por nossa conta e risco, e este artigo considera os mecanismos que geram e regulam os sistemas circadiano e do sono, o que acontece mecanicamente quando esses sistemas entram em colapso como resultado de pressões sociais e doença, como a perturbação do sono e o estresse estão ligados, porque a perturbação do sono e a doença mental invariavelmente ocorrem juntas e como indivíduos e empregadores podem tentar mitigar alguns dos problemas associados ao trabalho contra nossa biologia temporal interna. Embora alguns dos custos de saúde decorrentes das perturbações do sono possam ser reduzidos, pelo menos a curto prazo, sempre haverá consequências negativas significativas associadas ao trabalho por turnos e à perda de sono. Com isso em mente, a sociedade precisa abordar essa questão e decidir quando as consequências das perturbações do sono são justificadas no local de trabalho.

Assim passa o dia para o homem virtuoso. E quando chega a noite, tomo cuidado para não invocar o sono! Ele, o senhor das virtudes, não se importa em ser convocado!

—Friedrich Nietzsche, Assim falou Zaratustra

1. Introdução e ritmos circadianos de mamíferos

Quase toda a vida na Terra usa um relógio biológico interno para antecipar as mudanças profundas que resultam da rotação da Terra sobre seu eixo. Em organismos tão variados quanto bactérias fotossintéticas e humanos, a fisiologia e o comportamento são "ajustados" para as demandas variadas, embora previsíveis, do ciclo dia / noite. As criaturas efetivamente "sabem" a hora do dia, e esses ciclos diários gerados internamente são chamados de "ritmos circadianos", que vem do latim cerca de (sobre) e morre (dia 1]. Além do alinhamento do dia interno e externo, um relógio circadiano também garante que os processos biológicos ocorram na sequência temporal apropriada. Para que as células funcionem adequadamente, elas precisam dos materiais certos no lugar certo e na hora certa. Milhares de genes precisam ser ativados e desativados em uma ordem específica. Proteínas, enzimas, gorduras, carboidratos, hormônios, ácidos nucléicos e outros compostos devem ser absorvidos, decompostos, metabolizados e produzidos em uma janela de tempo precisa. A energia deve ser obtida e, em seguida, dividida na economia celular e alocada para o crescimento, reprodução, metabolismo, locomoção e reparo celular. Sem esta compartimentação temporal interna, nossa biologia estaria profundamente comprometida [1].

Os ritmos circadianos também devem ser sincronizados ou incorporados ao ambiente externo usando sinais que fornecem informações sobre a hora do dia (zeitgebers), e os padrões de luz produzidos pela rotação de 24 horas da Terra fornecem a sugestão de arrastamento dominante. No entanto, em muitas espécies, outros zeitgebers ambientais, como temperatura, disponibilidade de alimentos, precipitação e até predação podem contribuir para o arrastamento. O ponto chave é que os ritmos circadianos não são impulsionados por um ciclo externo, mas são gerados internamente e, em seguida, sincronizados com o mundo externo de 24 horas [2].

Relacionando isso à nossa própria espécie, a fisiologia humana é organizada em torno do ciclo diário de atividade e sono. Na fase ativa, quando o gasto de energia é maior e o alimento e a água são consumidos, os órgãos precisam ser preparados para a ingestão, processamento e absorção de nutrientes.A atividade de órgãos como o estômago, fígado, intestino delgado, pâncreas e o suprimento de sangue a esses órgãos precisam de sincronização interna, que um relógio pode fornecer. Durante o sono, embora o gasto de energia e os processos digestivos diminuam, muitas atividades essenciais ocorrem, incluindo reparo celular, eliminação de toxinas e consolidação da memória e processamento de informações pelo cérebro. A interrupção desse padrão, como acontece com o jet lag ou o trabalho por turnos (veja abaixo), leva à dessincronia interna e ao fracasso em fazer a coisa certa no momento certo [3].

No coração do sistema circadiano dos mamíferos está uma estrutura localizada nas profundezas do hipotálamo do cérebro, chamada de "núcleos supraquiasmáticos" ou SCN (figura 1). A descoberta desta estrutura tem uma história fascinante. Experimentos nas décadas de 1950 e 1960 lesionaram / destruíram pequenas partes do cérebro do rato na busca por "o relógio" e o reduziram a algum lugar no fundo do cérebro, provavelmente o hipotálamo. Então, em uma série de experimentos no início dos anos 1970, e com base na lógica de que os ritmos circadianos são arrastados pelo ciclo claro / escuro, foram identificadas estruturas dentro do hipotálamo que receberam uma projeção direta do olho. O SCN recebe uma grande projeção da retina, e quando o SCN foi lesado os ritmos circadianos foram abolidos [4,5]. Quase 20 anos depois, o papel crítico do SCN foi confirmado pelo transplante de pequenos enxertos neurais da região do SCN de um hamster mutante com um curto período circadiano de 20 h em hamsters não mutantes cujos próprios SCN foram destruídos e os ritmos de 24 h foram abolidos . O transplante não apenas restaurou os ritmos circadianos, mas criticamente, os ritmos restaurados foram de 20 h, mostrando que um componente essencial do relógio - seu período, havia sido transplantado com o SCN [6].

Figura 1. Os núcleos supraquiasmáticos (SCN) e retina dos mamíferos. (i) O cérebro do camundongo do lado mostrando os núcleos supraquiasmáticos (SCN) que contém o marca-passo circadiano mestre dos mamíferos. O SCN recebe uma projeção dedicada da retina chamada de trato retino-hipotalâmico (RHT) (ii) a visão frontal do cérebro mostra os pequenos pares de SCN que estão localizados em ambos os lados do terceiro ventrículo e ficam no topo do quiasma óptico (onde os nervos ópticos se combinam). Em camundongos, o SCN compreende aproximadamente 20.000 neurônios e, em humanos, 50.000 neurônios. Veja o texto para detalhes. (iii) Os cones e bastonetes retinais transmitem informações visuais às células ganglionares da retina (RGCs) por meio dos neurônios de segunda ordem da retina interna - os neurônios bipolares (B), horizontais (H) e amácrinos (A). O nervo óptico é formado a partir dos axônios de todas as células ganglionares e esse grande nervo leva informações de luz ao cérebro. Um subconjunto de células ganglionares retinais fotossensíveis (pRGC - mostrado em cinza escuro) também pode detectar a luz diretamente. Os pRGCs usam o fotopigmento sensível à luz azul, melanopsina ou OPN4. Assim, a fotodetecção na retina ocorre em três tipos de células: bastonetes, cones e pRGCs. Os pRGCs também recebem sinais dos bastonetes e cones e, embora não sejam necessários, podem ajudar a impulsionar as respostas de luz pelos pRGCs.

O SCN de humanos compreende cerca de 50.000 osciladores circadianos celulares suficientemente estáveis ​​para gerar ritmos circadianos de disparo neuronal por pelo menos seis semanas em vitro. Isso foi mostrado pela primeira vez em neurônios SCN dispersos de ratos neonatais, colocados na cultura em uma grade de microeletrodos. Neurônios individuais exibiam ritmos circadianos robustos em disparos elétricos, mas as fases desses ritmos individuais eram todas diferentes, mostrando que os neurônios SCN agem como relógios individuais e que a oscilação básica está dentro de células individuais, e não é a propriedade emergente de uma rede de indivíduos neurônios [7].

A geração molecular subcelular de uma oscilação circadiana surge de uma interação complexa entre os genes do relógio chave e seus produtos proteicos. Em seu núcleo, o mecanismo do relógio molecular compreende um loop de feedback transcricional / translacional (TTFL), por meio do qual os genes e seus produtos proteicos interagem e se retroalimentam para inibir sua própria transcrição, gerando um ciclo de 24 horas de produção e degradação de proteínas. Os principais elementos deste mecanismo de relógio molecular são ilustrados na figura 2. Para mais detalhes, consulte [10].

Figura 2. O relógio molecular dos mamíferos. A força motriz do mecanismo de relógio molecular dos mamíferos é o loop de feedback transcricional / translacional (TTFL), o impulso transcricional é fornecido por duas proteínas chamadas 'Circadian Locomotor Output Cycles Kaput', ou menos tortuosamente CLOCK (CLK), que se conecta com 'Brain muscle arnt- como 1 'ou BMAL1. O complexo CLK-BMAL1 se liga aos promotores E-box que conduzem a transcrição de cinco genes do relógio central, três Período genes (Por) dando origem às proteínas PER1, PER2 e PER3, e dois genes de Criptocromo (Chorar) que codificam as proteínas CRY1 e CRY2. As proteínas PER combinam-se com a quinase CK1 (Caseína quinase 1) e são fosforiladas. O complexo PER – CK1 então se liga aos CRYs para formar um complexo CRY – PER – CK1. Dentro do complexo de CRY – PER – CK1, CRY e PER são fosforilados por outras quinases que então permitem que o complexo CRY – PER – CK1 se mova para o núcleo e iniba a transcrição de CLK – BMAL1 do Por e Chorar genes que formam o ramo negativo do TTFL. Os níveis do complexo proteico CRY – PER – CK1 aumentam ao longo do dia, atingem o pico ao anoitecer, são degradados e caem ao seu nível mais baixo no amanhecer seguinte. O resultado líquido é um TTFL, em que o Por e Chorar os genes e seus produtos protéicos interagem e se retroalimentam para inibir sua própria transcrição, gerando um ciclo de 24 horas de produção e degradação de proteínas. Observe que vários outros genes e suas proteínas geram ciclos de feedback adicionais para fornecer estabilidade adicional à oscilação circadiana [8]. Significativamente, polimorfismos em vários desses genes do relógio foram associados aos "tipos matinais" humanos (cotovias) e "tipos noturnos" (corujas) [9].

O SCN se projeta diretamente para aproximadamente 35 regiões do cérebro, principalmente localizadas dentro do hipotálamo, e particularmente nas regiões do hipotálamo que regulam a liberação de hormônios. De fato, muitos hormônios sob controle hipofisário, como o cortisol, estão sob rígida regulação circadiana [11,12]. Além disso, o SCN regula a atividade do sistema nervoso autônomo, que atua para marcar o tempo de muitos aspectos da fisiologia, incluindo a sensibilidade dos tecidos-alvo aos sinais hormonais [13]. Além dessas conexões neuronais diretas, o SCN se comunica com o resto do corpo usando sinais químicos difusíveis [14]. Isso foi demonstrado pela primeira vez pelo transplante de SCN contido em minúsculas cápsulas semipermeáveis ​​em animais com lesão de SCN. A cápsula evitou que as conexões neurais fossem restabelecidas, mas permitiu que a comunicação química do SCN transplantado se difundisse. Mesmo sem uma conexão neural, alguns ritmos circadianos foram restaurados [15]. Em anos mais recentes, a identidade desses sinais químicos começou a emergir [16].

Embora o SCN seja o "relógio mestre" nos mamíferos, não é o único relógio [17]. Existem relógios celulares, usando essencialmente os mesmos mecanismos subcelulares (figura 2), dentro do fígado, músculos, pâncreas, tecido adiposo e provavelmente em todos os órgãos e tecidos do corpo [18]. A destruição do SCN abole vários ritmos, como a atividade locomotora, e esta foi a razão pela qual o SCN foi considerado como "impulsionador" da ritmicidade de 24 horas. No entanto, agora é apreciado que a perda de ritmicidade evidente ocorre porque (i) algumas das células do relógio periférico individuais amortecem e perdem a ritmicidade após vários ciclos, mas mais comumente, porque (ii) os relógios celulares individuais tornam-se desacoplados uns dos outros. As células continuam a pulsar, mas em fases diferentes, de modo que um ritmo evidente de 24 horas dentro do tecido ou órgão é perdido [19]. Essa descoberta levou à apreciação de que o SCN atua como um marcapasso para coordenar, mas não conduzir, a atividade circadiana de bilhões de osciladores circadianos periféricos individuais em todos os tecidos e órgãos do corpo. As vias de sinalização usadas pelo SCN para ativar esses relógios periféricos ainda são incertas, mas sabemos que o SCN não envia inúmeros sinais separados ao redor do corpo direcionados a relógios individuais específicos. Em vez disso, parece haver um número limitado de sinais neuronais e humorais. O SCN também recebe sinais de feedback da periferia que permitem que todo o corpo funcione em sincronia com as diferentes demandas do ciclo claro / escuro de 24 horas [19]. O resultado é uma rede circadiana complexa que coordena a fisiologia rítmica e o comportamento.

2. Iluminando o relógio

A perda de visão em todos os grupos de mamíferos abole a capacidade de arrastar os ritmos circadianos para o ciclo claro / escuro [20]. No entanto, surpreendentemente, as células visuais da retina, os bastonetes e os cones (figura 1), não são necessários para a detecção do sinal do amanhecer / anoitecer. Existe uma terceira classe de fotorreceptores dentro do olho [21,22]. Nossos estudos na década de 1990 mostraram que os camundongos sem todos os fotorreceptores de cones e bastonetes (rdta / cl e rd / rd cl) ainda pode regular seus ritmos circadianos para acender perfeitamente normalmente. Mas quando os olhos foram removidos, a capacidade de entrar foi perdida [21,22]. Esses experimentos mostraram que deveria haver outro fotorreceptor dentro do olho. Os modelos de camundongos sem haste / sem cone forneceram uma abordagem poderosa para caracterizar este terceiro fotorreceptor [23], e junto com estudos em ratos [24] e macacos [25], a retina mostrou conter uma pequena população (cerca de 1–2% ) de células ganglionares retinais fotossensíveis (pRGCs) que usam um fotopigmento sensível à luz azul denominado 'melanopsina' ou OPN4. O gene OPN4 foi originalmente isolado das células de pigmento sensíveis à luz ou "melanóforos" encontrados na pele de anfíbios, incluindo rãs e sapos [26]. O nome ‘melanopsina’ pegou e é frequentemente confundido com ‘melatonina’, mas as duas moléculas são totalmente independentes. A ablação genética dos bastonetes, cones e melanopsina-pRGCs elimina as respostas circadianas à luz, demonstrando que não há fotorreceptores adicionais que contribuem para o arrastamento circadiano no olho ou em outro lugar. No entanto, embora os bastonetes e cones não sejam necessários para o arrastamento circadiano, eles agora são conhecidos por contribuir para as respostas à luz dos pRGCs da melanopsina em certas circunstâncias. O silenciamento genético da melanopsina nos pRGCs não bloqueia o fotoentreinamento em camundongos. Os ratos ainda podem entrar, mas com sensibilidades reduzidas [27-30]. Bastonetes e cones enviam projeções indiretas para os pRGCs e parece que, na ausência de OPN4 endógeno, os bastonetes e cones podem compensar parcialmente a perda de OPN4. Um padrão complexo está emergindo de como as diferentes populações de fotorreceptores interagem para provocar o arrastamento [31-33].

Em colaboração com colegas da Universidade de Harvard, estudamos humanos que perderam todos os seus bastonetes e cones como resultado de doenças genéticas. Assim como os camundongos sem haste / cônica, o arrastamento circadiano humano foi encontrado intacto, mediado por pRGCs usando o fotopigmento melanopsina com sensibilidade máxima à luz azul em torno de 480 nm [34]. Este achado está tendo um impacto significativo na clínica [35,36]. Por exemplo, doenças genéticas que resultam na perda de bastonetes e cones e causam cegueira visual, muitas vezes poupam os pRGCs. Nessas circunstâncias, os indivíduos que têm olhos, mas são cegos visualmente, mas possuem pRGCS, devem ser aconselhados a expor seus olhos à luz matinal e noturna suficiente para entrar em seu sistema circadiano. A percepção de que o olho nos fornece tanto nosso senso de espaço quanto nosso senso de tempo, por meio do envolvimento do SCN, está redefinindo a definição e o tratamento da cegueira humana.

3. Biologia do sono

O ciclo regular de sono e vigília é o padrão de 24 horas mais óbvio em nosso comportamento, e o ciclo sono / vigília envolve um conjunto altamente complexo de interações envolvendo vários circuitos neurais, neurotransmissores e hormônios, nenhum dos quais exclusivo para a geração do sono [37,38]. As principais estruturas cerebrais e sistemas de neurotransmissores envolvidos no ciclo sono / vigília estão resumidos na figura 3.

Figura 3. Os estados de sono / vigília surgem de circuitos mutuamente excitatórios e inibitórios que resultam em dois estados comportamentais distintos de vigília (consciência) e sono. O diagrama ilustrado aqui representa uma versão bastante simplificada das interações associadas ao switch wake / sleep. Durante a vigília, os neurônios da orexina (também conhecida como hipocretina) no hipotálamo lateral projetam e excitam (+) diferentes populações de neurônios promotores da vigília no cérebro posterior e médio, incluindo neurônios monoaminérgicos que liberam neurônios colinérgicos de histamina, dopamina, noradrenalina e serotonina no cérebro posterior que liberam acetilcolina e um importante grupo de neurônios amplamente distribuídos que liberam glutamato. Esses neurotransmissores impulsionam a vigília e a consciência dentro do córtex. Além disso, a ativação aguda do eixo do estresse (figura 5) também contribuirá para a regulação do sono / vigília, atuando na promoção da vigília e na inibição do sono. Durante a vigília, os neurônios monoaminérgicos se projetam (linha pontilhada) e inibem (-) os núcleos pré-ópticos ventrolaterais (VLPO). Durante o sono, os condutores circadianos e homeostáticos do sono (figura 4) ativam o VLPO que libera os neurotransmissores ácido gama-aminobutírico (GABA) e galanina para inibir os neurônios da orexina no hipotálamo lateral e as populações de neurônios monoamninérgicos, colinérgicos e glutamatérgicos (-) diretamente. Além disso, uma subpopulação de interneurônios no córtex projeta longas distâncias para o córtex cerebral e libera o neurotransmissor inibitório GABA durante o sono. Esses neurônios são ativados durante o sono de maneira proporcional ao impulso homeostático do sono para o sono (figura 4). A principal medida usada para definir o sono em mamíferos é o eletroencefalograma (EEG), que caracteriza o sono como movimentos rápidos dos olhos (REM) ou movimentos não rápidos dos olhos (NREM). A mudança NREM – REM ocorre a cada aproximadamente 60–90 minutos e é conduzida por uma rede de neurônios no meio e no cérebro posterior. Durante o sono REM, os neurônios monoaminérgicos permanecem inibidos, mas os neurônios colinérgicos são ativados (+). Os neurônios REM-on projetam-se para a medula espinhal e conduzem a paralisia muscular (atonia) [38]. Se a via da atonia não for ativada, podem surgir condições denominadas transtorno de comportamento do sono REM (RBD). Além disso, o nível de perda de atonia pode predizer o desenvolvimento da doença de Parkinson [39]. É importante enfatizar que temos apenas uma compreensão rudimentar da função real do sono REM versus NREM [40].

As complexas interações associadas à geração sono / vigília são reguladas, em circunstâncias normais, por dois condutores endógenos, chamados de processo homeostático (Processo S), que aumenta em função da vigília e de um processo circadiano (Processo C). Isso foi denominado o modelo de 'Dois Processos' de sono, que explica amplamente como o ciclo sono / vigília está alinhado com o ciclo noite / dia [41] (figura 4).

Figura 4. Uma representação do modelo de dois processos de regulação do sono [41]. Um cronômetro circadiano de 24 h (processo C) e um driver homeostático (processo S, linha pontilhada) interagem para determinar o tempo, a duração e a estrutura do sono. Um ritmo circadiano de promoção do sono durante a noite e vigília durante o dia é combatido por um driver homeostático que promove cada vez mais o sono (S) durante o dia e, então, durante o sono, a pressão homeostática do sono é dissipada no final do episódio de sono. A hora do dia mais adequada para dormir - a "janela de sono" ocorre como resultado dos efeitos combinados dos fatores circadianos e homeostáticos. A pressão do sono dentro da janela de sono será mais alta durante a primeira parte da noite, mas será cada vez mais reduzida à medida que o impulso homeostático para o sono se dissipa no final da noite. Durante o sono, a maioria dos humanos experimenta 4-5 ciclos de sono NREM / REM e, sem a influência de um despertador, acordamos naturalmente do sono REM [42].

Em humanos, vários agentes têm sido implicados na condução da homeostase do sono, e a adenosina surgiu como um forte candidato [43]. A adenosina aumenta no cérebro durante a vigília e após a privação forçada de sono. Além disso, a perfusão de adenosina no cérebro de roedores que se movem livremente reduz a vigília e ativa os neurônios associados à promoção do sono. A cafeína é um potente estimulante e agente de alerta e parece funcionar bloqueando os receptores de adenosina. Outros fatores de promoção do sono incluem prostaglandina [44]. O processo circadiano parece impulsionar os comportamentos promotores da vigília e do sono, promovendo a manutenção da vigília durante o dia, opondo-se ao aumento do impulso homeostático para o sono, enquanto à noite o Processo C promove o sono (figura 4). O modelo representado na figura 4 tem sido muito poderoso para compreender as interações básicas entre o sistema circadiano e os condutores homeostáticos que regulam o sono, mas, na realidade, a regulação do sono é provavelmente muito mais complicada. Não menos importante, que o sono em humanos e outros animais muitas vezes não é um único bloco consolidado de sono, mas pode ser "bifásico" ou mesmo "polifásico" com dois ou mais períodos de sono separados por curtos períodos de vigília [45,46]. Como esse sono fragmentário é gerado é incerto e exigirá dados adicionais para o modelo representado na figura 4.

A melatonina é muitas vezes confundida com o nome a ‘Hormônio do sono’, e isso é enganoso. A melatonina é sintetizada principalmente na glândula pineal, embora a retina e outras regiões do corpo também possam produzir pequenas quantidades. A pineal é regulada pelo SCN para produzir um padrão circadiano de liberação de melatonina, com os níveis aumentando ao anoitecer, com pico no sangue por volta das 02.00–03.00 e diminuindo antes do amanhecer. A luz, detectada pelos pRGCs, também atua inibindo a produção de melatonina de forma aguda [47]. Como resultado, a melatonina atua como um marcador biológico do escuro. Em relação ao sono, acredita-se que os receptores de melatonina localizados nos neurônios SCN detectem a melatonina noturna para fornecer um zeitgeber adicional para o arrastamento do relógio, reforçando os sinais de arrastamento da luz do olho [48,49]. No entanto, embora alguns estudos sugiram que tomar melatonina pode reduzir a latência do sono (o tempo necessário para adormecer) e aumentar o tempo total de sono, os efeitos da melatonina [50] e dos agonistas da melatonina no sono são modestos [51]. Enquanto a produção de melatonina ocorre à noite durante o sono em animais diurnos como humanos, animais noturnos como camundongos e ratos também produzem melatonina à noite quando estão ativos. Certamente, a propensão ao sono em humanos está intimamente relacionada com o perfil de melatonina, mas isso pode ser correlação e não causa. Na verdade, os indivíduos que não produzem melatonina (por exemploindivíduos tetraplégicos, pessoas em uso de betabloqueadores ou pacientes pinealectomizados) ainda exibem ritmos circadianos de sono / vigília com apenas pequenas alterações no sono [52].

4. Perda de sono e estresse prejudicial

Estresse prejudicial, definido aqui como ‘um estímulo físico, mental ou emocional que resulta em problemas de saúde ou desempenho', Pode surgir de sono interrompido ou encurtado e é uma característica comum em muitos setores da sociedade, desde adolescentes [53], os negócios e setores públicos, como trabalhadores noturnos [54], aos idosos [55]. O sono inadequado geralmente significa uma duração do sono menor que 7–8 horas a cada 24 horas. No entanto, existe uma variação individual considerável e a autoavaliação da necessidade de sono é muito importante. O principal sintoma da perda de sono é a sonolência diurna excessiva, mas uma combinação dos critérios da tabela 1 é adicionalmente útil para autoavaliações. Para informações adicionais, consulte [56].

Tabela 1. Autoavaliação da necessidade de sono. Existe uma variação individual considerável na duração e no tempo do sono. Como resultado, é importante que os indivíduos definam suas próprias necessidades de sono usando alguns ou todos os critérios listados aqui. Uma vez que a necessidade de sono é estabelecida, o tempo e a duração do sono devem ser defendidos por comportamentos alterados.

A perda de sono experimentada pelos trabalhadores do turno da noite pode ser profunda. Os trabalhadores em turnos tentam dormir durante o dia e invariavelmente têm um sono mais curto (menos de 5–6 horas a cada 24 horas) e mais interrompido. Na verdade, os trabalhadores por turnos estão trabalhando quando sua biologia está no estado de sono e então tentam dormir quando sua biologia está preparada para o despertar. Independentemente dos anos passados ​​no turno noturno permanente, quase todos (aproximadamente 97%) dos trabalhadores noturnos não se ajustam ao regime noturno, mas permanecem sincronizados com o diurno [57]. Isso está diretamente relacionado à exposição à luz. A luz artificial no escritório ou na fábrica é fraca em comparação com a luz ambiente. Pouco depois do amanhecer, a luz natural é cerca de 50 a 100 vezes mais brilhante do que os 300 a 400 lux encontrados no local de trabalho, e ao meio-dia a luz natural é 500 a 1000 vezes mais brilhante [58]. Depois de sair do turno da noite, um indivíduo geralmente experimenta luz natural brilhante durante o dia e o sistema circadiano sempre irá travar no sinal de luz mais brilhante durante o dia e alinhar a biologia interna ao estado diurno. Em um estudo, trabalhadores noturnos foram expostos a 2.000 lux no local de trabalho e, em seguida, completamente protegidos da luz natural durante o dia. Nessas circunstâncias, eles se tornaram noturnos. No entanto, esta não é uma solução prática para a maioria dos trabalhadores noturnos [59].

Muitos indivíduos, e trabalhadores noturnos, em particular, experimentam privação crônica de sono e perturbação do ritmo circadiano [60], e há evidências crescentes de que tais problemas agem juntos para alterar a liberação de corticosteroides (cortisol) regulados pelo sistema hipotálamo-hipófise-adrenal Eixo (HPA). A liberação de cortisol começa com a estimulação da glândula pituitária para liberar adrenocorticotropina (ACTH) no sangue. O ACTH atinge a glândula adrenal e estimula o córtex adrenal a liberar glicocorticóides (corticosteróides). A liberação de ACTH está sob controle circadiano, resultando em níveis elevados de cortisol sendo secretados imediatamente antes e durante a parte ativa do dia, com níveis mais baixos de liberação à noite e no sono. Além dessa variação de 24 horas, há um ritmo ultradiano de liberação de ACTH que impulsiona os pulsos de secreção de cortisol do córtex adrenal. Em circunstâncias normais, a liberação circadiana e pulsátil de cortisol ajuda a regular e "ajustar" as respostas metabólicas e imunológicas às variadas demandas de atividade e sono [61]. Em condições de interrupção do sono (e outros fatores estressantes), o HPA é ativado agudamente, resultando em níveis elevados de ACTH que, por sua vez, conduzem a níveis elevados de cortisol.

Além da elevação do cortisol, a privação de sono ativa o impulso simpático-adreno-medular (SAM), que, por meio do sistema nervoso simpático, estimula a liberação de catecolaminas (principalmente epinefrina / adrenalina) da medula adrenal. O cortisol cronicamente elevado e a adrenalina juntos conduzem a uma ampla resposta ao estresse que, se mantida, mobilizará e liberará glicose na corrente sanguínea enquanto reduz a liberação de insulina, aumenta a frequência cardíaca e a pressão arterial suprime a resposta imunológica, a digestão lenta limita o reparo do tecido e pode reduzir a consolidação da memória e função cognitiva [62]. Se sustentadas, essas mudanças fisiológicas promovem problemas de saúde e um aumento da dificuldade de lidar com a vida (figura 5). A atividade secretora anormal do HPA observada em trabalhadores em turnos e insones crônicos pode ser replicada em estudos de laboratório. Por exemplo, em um estudo, jovens saudáveis ​​do sexo masculino só puderam dormir 4 horas em seis noites consecutivas. Isso resultou em níveis aumentados de cortisol à tarde e no início da noite e a taxa de diminuição do cortisol livre na saliva foi aproximadamente seis vezes mais lenta em indivíduos com restrição de sono em comparação com controles em repouso [63,64]. Além disso, pessoas com sono curto crônico têm níveis mais elevados de cortisol em comparação com pessoas com sono normal [65].

Figura 5. O impacto da interrupção crônica do sono e redução do sono na promoção e interação do estresse fisiológico por meio dos eixos hipotálamo-pituitária-adrenal (HPA) e simpático-adreno-medular (SAM) e estresse psicossocial, pelo qual a perda de sono e a fadiga resultam em um desequilíbrio entre as demandas colocadas sobre um indivíduo e uma incapacidade do indivíduo para gerenciar essas demandas. Em última análise, os efeitos combinados e interligados do estresse fisiológico e psicossocial levam a patologias emocionais, cognitivas e fisiológicas (tabela 2).

Tabela 2. O impacto do sono crônico e perturbação do ritmo circadiano (SCRD) sobre as respostas emocionais humanas, cognição, fisiologia e saúde. Essas associações têm sido uma preocupação para os trabalhadores em turnos, que sofrem de formas extremas de SCRD. Citações: flutuações no humor [72-75], depressão e psicose [76-79], ansiedade, irritabilidade, perda de empatia, frustração [80-82], tomada de risco e impulsividade [83-86], saliência negativa [87 ], estimulante, sedativo e abuso de álcool [88-92], uso de drogas ilegais [93] desempenho cognitivo prejudicado e a capacidade de multitarefa [94-96], memória, atenção e concentração [97-100], comunicação e decisão -fazer [90,101-104], criatividade e produtividade [105-108], desempenho motor [96,109], dissociação / desprendimento [110,111] sonolência diurna, microssonos, sono não intencional [112-115], resposta alterada ao estresse [116,117 ], limiares sensoriais alterados [118-120], imunidade e infecção prejudicadas [121,122], câncer [123-125], anormalidades metabólicas e diabetes II [63,126-129], doença cardiovascular [129-131].

Além da ativação dos braços HPA e SAM da resposta ao estresse, a interrupção crônica do sono causa sonolência e fadiga que podem precipitar o estresse psicossocial [66]. Sob essas circunstâncias, um indivíduo experimentará um desequilíbrio entre as demandas colocadas sobre ele e sua incapacidade percebida de administrar essas demandas. Essa capacidade prejudicada de lidar com as demandas da vida atua como um estressor adicional para aumentar a ativação das respostas de estresse HPA e SAM e pode levar diretamente a mudanças comportamentais, incluindo frustração e baixa auto-estima, aumento da preocupação, ansiedade e depressão. Tais comportamentos promovem mais perda de sono e fadiga [67]. As relações e consequências associadas à interrupção do sono, a liberação crônica de cortisol e adrenalina e estresse psicossocial estão resumidas na figura 5.

5. Os diversos impactos e consequências da perturbação do sono

A complexidade da geração e regulação do sono (figuras 3 e 4) torna esse estado comportamental muito vulnerável ao sono e à perturbação do ritmo circadiano (SCRD) por múltiplas causas. Para esclarecimento, o termo 'SCRD' é usado como um 'termo geral' nesta revisão para se referir a qualquer forma de sono ou interrupção circadiana, e não faz distinção entre causa e efeito. Assim, sono insuficiente decorrente da falta de oportunidade e perda de sono devido a doenças seriam ambos exemplos de SCRD. O termo SCRD abrange problemas com a qualidade, tempo e quantidade de sono, e inclui os 83 tipos de distúrbios incluídos no Classificação Internacional de Distúrbios do Sono (ICSD) 3ª edição [68]. O ICSD divide os distúrbios do sono em sete categorias principais: (i) Insônia (dificuldade em adormecer ou permanecer dormindo) (ii) Distúrbios respiratórios relacionados ao sono (por exemplo, apneia obstrutiva do sono) (iii) Distúrbios centrais de hipersonolência (por exemplo, narcolepsia) (iv) Distúrbios sono-vigília do ritmo circadiano, ilustrados na figura 6) (v) Parassonias (por exemplo, sonambulismo e terror noturno) (vi) Distúrbios do movimento relacionados ao sono (por exemplo, síndrome das pernas inquietas) (vii) Outros distúrbios do sono, que não cumprem os critérios das outras seis classificações. Algumas das consequências dessas sete categorias são ilustradas na figura 6.

Figura 6. Ilustração dos padrões de sono alterados decorrentes de múltiplas causas. Barras horizontais preenchidas representam períodos de sono em dias consecutivos de trabalho e no fim de semana. O transtorno avançado da fase do sono (ASPD) é caracterizado por dificuldade em permanecer acordado à noite e dificuldade em permanecer dormindo no início da manhã. Normalmente, os indivíduos vão para a cama e se levantam cerca de 3 ou mais horas antes do que a norma social do distúrbio da fase do sono retardado (DSPD) é caracterizado por um atraso de 3 horas ou mais no início e no final do sono. Isso geralmente leva a uma redução significativa da duração do sono durante a semana de trabalho e a um sono prolongado nos dias livres. ASPD e DSPD podem ser considerados extremos patológicos das preferências matinais (cotovia) ou noturnas (coruja). É importante enfatizar que ASPD e DSPD não são meramente padrões de sono / vigília alterados, mas condições que causam angústia ou prejuízo porque entram em conflito com os horários exigidos por pressões sociais ou preferências pessoais Corrida livre ou sono / vigília não 24 horas desordem descreve uma condição em que o sono de um indivíduo ocorre cada vez mais tarde a cada dia. Isso foi observado em indivíduos com perda total do olho ou outras condições, como esquizofrenia irregular ou sono completamente fragmentado, é tipicamente observado em indivíduos que não possuem um relógio circadiano. Nota: ASPD, DSPS, corrida livre e padrões de sono / vigília irregulares estão mais frequentemente, mas não exclusivamente, ligados a anormalidades do ritmo circadiano. A insônia pode ser usada para descrever um sintoma ou um distúrbio, e se um distúrbio descreve uma condição que leva à dificuldade em adormecer ou permanecer dormindo, mesmo quando uma pessoa tem a chance de fazê-lo. A insônia está freqüentemente associada à redução do sono (hiposônia) e pode surgir de várias causas [68].

Conforme ilustrado na figura 5, um dos principais impulsionadores da SCRD surge do estresse crônico resultante de fatores fisiológicos e / ou psicossociais. No entanto, existem vários drivers adicionais e interligados de SCRD. Essas relações são ilustradas na figura 7. Em resumo, doenças múltiplas e doenças que resultam em dor ou outro desconforto são os principais impulsionadores da SCRD [69]. Além disso, os vários problemas que surgem na sociedade 24 horas por dia, 7 dias por semana (jornada de trabalho prolongada, sono reduzido, trabalho por turnos, jet lag - essencialmente trabalhando contra os impulsionadores biológicos do sono) também predispõem os indivíduos a SCRD. Conforme ilustrado na figura 7, o resultado líquido é a interrupção do ritmo circadiano, insônia e privação de sono e comportamentos sociais perturbados. Esses impactos iniciais podem levar à fadiga (uma sensação de falta de energia e motivação que pode ser física, mental ou ambas) sonolência diurna (sonolência persistente e opressora durante o dia) e ansiedade psicossocial (desequilíbrio entre as demandas colocadas sobre um indivíduo e sua percepção de falha em gerenciar essas demandas) [70,71]. Fadiga, sonolência diurna e perturbações psicossociais podem precipitar uma perturbação global na fisiologia, mudanças comportamentais importantes e a ativação crônica do eixo fisiológico do estresse. As consequências de curto e longo prazo na saúde emocional, cognitiva e fisiológica estão resumidas na tabela 2. É importante observar que muitas dessas interações são bidirecionais, resultando em uma matriz de ciclos de feedback positivo que podem se reforçar mutuamente e precipitar um colapso importante na saúde e no bem-estar geral.

Figura 7. Os motivadores da saúde debilitada emocional, cognitiva e fisiológica. Fatores como doença, doença que resulta em dor, situações estressantes e / ou o impacto do trabalho por turnos e da sociedade 24 horas por dia, 7 dias por semana, podem levar a ritmos circadianos perturbados, insônia, privação de sono e padrões anormais de comportamento social. Coletivamente, esses problemas podem causar fadiga, sonolência diurna e ansiedade psicossocial decorrentes de padrões alterados de interação social. Esses comportamentos alterados irão, por sua vez, interromper a fisiologia (por exemplo, anormalidades metabólicas), conduzir padrões anormais de comportamento (promover o uso de estimulantes e sedativos) e estimular o estresse fisiológico (liberação crônica de cortisol e adrenalina). Coletivamente, essa cascata de eventos sustenta doenças somáticas e mentais de curto e longo prazo (tabela 2). Além disso, é importante observar que muitas dessas interações são bidirecionais, atuando para reforçar umas às outras por meio de vários loops de feedback positivo.

Conforme resumido na tabela 2, SCRD crônico, do tipo experimentado por trabalhadores em turnos ou outros grupos que experimentam SCRD, pode levar a um risco aumentado em condições graves de saúde. Por exemplo, os enfermeiros são um dos grupos mais bem estudados de trabalhadores noturnos e muitos anos de trabalho por turnos têm sido associados a uma ampla gama de problemas de saúde, incluindo diabetes tipo II, distúrbios gastrointestinais e até câncer de mama e colorretal. O risco de câncer aumenta com o número de anos de trabalho por turnos, a frequência dos horários rotativos de trabalho e o número de horas semanais de trabalho noturno [132]. As correlações são tão fortes que o trabalho por turnos é agora oficialmente classificado como "provavelmente cancerígeno [Grupo 2A]" pela Organização Mundial de Saúde. Outros estudos com trabalhadores em turnos mostram aumento de problemas cardíacos e de derrame, obesidade e depressão (tabela 2). Um estudo com mais de 3.000 pessoas no sul da França descobriu que aqueles que trabalharam em algum tipo de turno noturno prolongado por 10 ou mais anos tiveram escores cognitivos e de memória muito mais baixos do que aqueles que nunca trabalharam no turno noturno [133]. Descobertas semelhantes foram mostradas em pilotos e tripulações de aviões de longa distância [134,135].

A SCRD também prejudica a regulação e o metabolismo da glicose. Em condições de laboratório, a restrição do sono em homens jovens saudáveis ​​levou a sinais de resistência à insulina, que pode levar ao diabetes tipo II. Dois hormônios intestinais, leptina e grelina, parecem desempenhar um papel fundamental nesse processo. A leptina é produzida pelas células de gordura e é um sinal de saciedade. A grelina é produzida pelo estômago e sinaliza fome, principalmente por açúcar. Juntos, esses hormônios regulam a fome e o apetite. Restringir o tempo de sono de homens jovens saudáveis ​​em condições de laboratório por 7 dias fez com que seus níveis de leptina caíssem (aproximadamente 17%) e seus níveis de grelina aumentassem (aproximadamente 28%), e aumentaram seu apetite, especialmente por alimentos gordurosos e açucarados (aumentou em 35–40%) [63]. Essa distorção de apetite induzida por SCRD pode ser a explicação de por que trabalhadores por turnos têm maior risco de ganho de peso, obesidade e diabetes tipo II. Significativamente, os trabalhadores noturnos têm níveis elevados do hormônio do estresse cortisol, que também demonstrou suprimir a ação da insulina e aumentar a glicose no sangue [64]. Em outro nível, há também uma associação notável entre SCRD e tabagismo. Por exemplo, independentemente da origem social e da região, o número de fumantes na população aumenta com níveis mais altos de SCRD [136]. Além disso, o consumo de álcool e cafeína aumenta com SCRD [136]. Finalmente, e com base nas pontuações do Inventário de Depressão de Beck [137], a tendência à depressão aumenta quando os horários de trabalho não são compatíveis com os tempos de sono circadiano [138], o que leva ao próximo tópico.

6. O caso especial de distúrbios do sono em doenças mentais

SCRD é uma comorbidade comum em vários transtornos psiquiátricos [139]. A maioria dos estudos se concentrou em transtornos de humor, especialmente depressão unipolar e transtorno afetivo sazonal, embora a SCRD também seja proeminente nos transtornos psicóticos mais graves, como a esquizofrenia [140,141]. Curiosamente, essas ligações entre a esquizofrenia e as observações anormais do sono anteriores aos transtornos do humor, e foram descritas pela primeira vez no final do século XIX pelo psiquiatra alemão Emil Kraepelin [142]. Hoje, os níveis clínicos de insônia são relatados em mais de 80% dos pacientes com esquizofrenia, e a SCRD é cada vez mais reconhecida como uma das características mais comuns da doença [143]. O SCRD na esquizofrenia é muito variável, e os padrões anormais de sono / vigília ilustrados na figura 6 foram todos observados [142-147]. É importante ressaltar que os pacientes com esquizofrenia com SCRD pontuam mal em muitas subescalas clínicas de qualidade de vida, destacando o custo humano do SCRD [143,148,149] e, significativamente, os pacientes com esquizofrenia frequentemente comentam que uma melhora no sono é uma de suas maiores prioridades durante o tratamento [ 150]. Também está se tornando claro que o SCRD afeta o início, o resultado e a recaída da doença mental [151-153]. Essas descobertas sugeriram que há relações causais entre SCRD e psicoses, talvez mediadas por mecanismos comuns (ou sobrepostos) [154].

A associação de doença mental em geral e SCRD tem sido até recentemente considerada como originada de fatores exógenos, incluindo isolamento social, medicação antipsicótica e / ou ativação do eixo do estresse [139]. Essa explicação linear entre psicose e SCRD agora parece ser excessivamente simplista. Por exemplo, nossos estudos abordaram essa associação examinando SCRD em pacientes com esquizofrenia e comparando esses indivíduos com indivíduos de controle desempregados [141]. Os resultados demonstraram que a SCRD grave existe na esquizofrenia e persiste independentemente da medicação antipsicótica. Além disso, as perturbações do sono não podem ser explicadas com base na falta de emprego, uma vez que os indivíduos desempregados apresentam padrões de sono / vigília notavelmente estáveis ​​[141]. Esses resultados são consistentes com uma hipótese alternativa, que sugere que psicoses e SCRD podem compartilhar vias mecanísticas comuns e sobrepostas [154]. Como discutido acima, o sono e o sistema de tempo circadiano são o produto de uma interação complexa entre vários genes, regiões do cérebro, neurotransmissores e hormônios moduladores (figuras 2 e 3).Como consequência, as anormalidades em qualquer um dos sistemas de neurotransmissores subjacentes que predispõem os indivíduos à doença mental quase certamente afetariam os sistemas de cronometragem do sono / circadiano em algum nível. Da mesma forma, a psicose envolve vários circuitos cerebrais distribuídos, afetando uma gama de sistemas de neurotransmissores, muitos dos quais se sobrepõem àqueles subjacentes à geração do ritmo circadiano e do sono [154]. Visto neste contexto, não é surpresa que SCRD seja comum em psicoses, ou que SCRD, por sua vez, terá efeitos generalizados, abrangendo muitos aspectos da função neural e neuroendócrina, conforme descrito na tabela 2. Significativamente, muitos dos as patologias causadas por SCRD (tabela 2) são relatadas rotineiramente como co-mórbidas com doenças neuropsiquiátricas, mas raramente estão relacionadas à interrupção do sono. Além disso, as consequências do SCRD resultam em exposição anormal (reduzida) à luz e padrões atípicos de comportamento social (figura 7), fechando um ciclo vicioso para desestabilizar ainda mais o sono / fisiologia circadiana [155,156]. Os mecanismos comuns e sobrepostos de psicose e SCRD são ilustrados na figura 8. Criticamente, essas relações explicam como mudanças relativamente pequenas no impacto de SCRD ou doença mental serão amplificadas por feedbacks fisiológicos para aumentar a vulnerabilidade de um indivíduo a doenças neuropsiquiátricas e co- problemas de saúde mórbidos.

Figura 8. Diagrama ilustrando a possível relação entre doença mental e distúrbio do sono e do ritmo circadiano (SCRD). O diagrama ilustra a hipótese de que a doença mental e o SCRD compartilham caminhos comuns e sobrepostos dentro do cérebro. Como resultado, um padrão alterado de liberação de neurotransmissores (mostrado como Δ Delta) que predispõe um indivíduo à doença mental resultará em um impacto paralelo sobre os sistemas sono / circadiano. Interrupção do sono (mostrado como α) terá, da mesma forma, impacto sobre vários aspectos da função cerebral com consequências de curto e longo prazo na saúde emocional, cognitiva e fisiológica (figuras 5 e 7 e tabela 2), e nos jovens pode até ter consequências no desenvolvimento. As consequências da doença mental (mostradas como β), dando origem a estresse psicossocial (por exemplo, isolamento social) e fisiológico (figuras 5 e 7), juntamente com o impacto da medicação, afetará o sono e os sistemas circadianos. Um loop de feedback positivo pode ser estabelecido rapidamente, por meio do qual uma pequena mudança na liberação de neurotransmissores pode ser amplificada por meio de loops de feedback positivo em SCRD mais pronunciado e pior saúde mental.

A estrutura conceitual delineada na figura 8 permite quatro previsões explícitas, todas as quais podem ser fortemente apoiadas por descobertas recentes. Especificamente, (i) os genes ligados à doença mental irão desempenhar um papel na geração e regulação do sono e do ritmo circadiano [154,157] (ii) os genes que geram e regulam o sono e os ritmos circadianos irão desempenhar um papel na saúde mental e na doença [154] ( iii) que o SCRD irá preceder a doença mental em algumas circunstâncias [157] (iv) que a melhoria do SCRD terá um impacto positivo sobre a doença mental. Para esta previsão, vale citar uma publicação recente. Neste estudo, o objetivo foi determinar se o tratamento da insônia reduziria os níveis de paranóia e alucinações em universitários com insônia. O ensaio envolveu um ensaio clínico randomizado em 26 universidades do Reino Unido, e os alunos com insônia foram aleatoriamente designados para receber terapia cognitivo-comportamental digital para insônia (TCCI) (n = 1891) ou nenhuma intervenção (n = 1864). Os desfechos primários foram para insônia, paranóia e experiências alucinatórias. Os resultados mostraram que uma redução na insônia, usando CBTi, foi correlacionada com uma redução altamente significativa na paranóia e alucinações durante o período de estudo. O estudo concluiu que a insônia é um fator causal na ocorrência de experiências psicóticas e outros problemas de saúde mental [158]. Essas descobertas são altamente significativas, pois mostram que os tratamentos para SCRD representam um alvo terapêutico potencialmente novo e poderoso para a redução dos sintomas na doença mental (figura 8).

7. Ações potenciais como indivíduo e como empregador

Com base nas conclusões resumidas acima, podemos legitimamente fazer a pergunta: “quais abordagens baseadas em evidências podem ser usadas para mitigar as causas e consequências do SCRD, tanto como indivíduos quanto como empregadores?” Algumas ações possíveis estão resumidas nas tabelas 3 e 4 , e discutido abaixo.

Tabela 3. Ações individuais para conseguir um sono melhor. Ações que podem ser realizadas durante o dia, antes de ir para a cama, no quarto (espaço de dormir) e na cama para ajudar a melhorar o sono. Essas abordagens, isoladamente ou em paralelo com a terapia cognitivo-comportamental clinicamente dirigida para a insônia (TCCI), podem levar a uma melhora acentuada no sono.

Tabela 4. Problema do funcionário induzido pelo SCRD e respostas do empregador em potencial. Com base nas informações existentes, os empregadores devem estabelecer abordagens de "melhores práticas" para mitigar algumas das consequências inevitáveis ​​de SRCD no local de trabalho (tabela 2). No entanto, deve-se enfatizar que, como sociedade, devemos reconhecer que o trabalho por turnos e os padrões de emprego que perturbam o sono são prejudiciais à saúde e que atualmente não há como eliminar completamente os problemas de saúde listados na tabela 2.

7.1. Ações como um indivíduo

Conforme descrito na tabela 3, há uma série de ações relativamente simples que os indivíduos podem realizar para ajudar a melhorar a insônia. Essas intervenções se enquadram no termo geral de "terapia cognitivo-comportamental para insônia" ou TCCI, que visa controlar o ambiente e os comportamentos que precedem o sono. Os principais aspectos do CBTi são considerados abaixo e são direcionados em quatro momentos diferentes:

(eu) Durante o dia. Os indivíduos devem receber o máximo possível de luz natural matinal, pois isso tem demonstrado fazer avançar o relógio circadiano [159]. Uma hora de dormir mais cedo resulta em sono prolongado. Observe que uma minoria de indivíduos que são cronotipos muito antigos, que vão para a cama e se levantam muito cedo, podem se beneficiar da exposição à luz no final da tarde / noite, o que atrasaria o relógio e os alinharia mais perto do resto da população na ausência de luz natural, a exposição à luz cronometrada usando uma caixa de luz também demonstrou ser útil para alguns problemas de sono / vigília [160] se houver necessidade de cochilar, o cochilo deve ser de aproximadamente 20 minutos, pois a recuperação de cochilos mais longos pode levar à inércia do sono (desempenho cognitivo e sensório-motor prejudicado) [161]. Além disso, cochilos perto da hora de dormir (dentro de aproximadamente 6 h) vão reduzir o impulso homeostático para o sono (figura 4), e isso vai atrasar o início do sono [161] exercícios perto da hora de dormir elevam a temperatura corporal central e isso pode atrasar o início do sono em algumas pessoas, principalmente se o exercício for muito vigoroso [162]. O sono atrasado pode estar relacionado ao fato de que o início do sono parece envolver / requer uma pequena redução na temperatura central [163], e o exercício pode substituir essa mudança circadiana na temperatura corporal da alimentação durante a última parte do dia. predispõe os indivíduos ao ganho de peso e aumento da suscetibilidade a anormalidades metabólicas, como diabetes II [164]. O ganho de peso pode predispor à apnéia obstrutiva do sono, onde as paredes da garganta relaxam e se estreitam durante o sono, interrompendo a respiração normal [165]. Se não for tratado, isso pode levar a vários problemas de saúde. Por exemplo, obesidade, diabetes e outras dificuldades de sono, como a síndrome das pernas inquietas [166]. Além disso, os processos digestivos (por exemplo, mobilidade intestinal, liberação de enzimas digestivas) são reduzidos ao anoitecer. Se a principal refeição do dia for antes de dormir, isso pode predispor os indivíduos a problemas de saúde digestiva, como produção excessiva de ácido estomacal e maior risco de úlceras estomacais [167], a cafeína pode ter um grande efeito de alerta no cérebro, pois bloqueia a receptores no cérebro que respondem à adenosina, que fornece um dos condutores homeostáticos para o sono (figura 4). Há uma variabilidade individual considerável nas respostas à cafeína, dependendo do peso corporal, estado de gravidez, medicamentos, saúde do fígado e exposição à cafeína, mas em adultos saudáveis, a meia-vida é de aproximadamente 5–6 h (o tempo necessário para reduzir a cafeína pela metade de seu valor inicial). Como resultado, um café ou chá forte à tarde pode atrasar o início do sono [168], o estresse emocional de curto prazo também é um agente muito poderoso para interromper o sono (figura 7) [169]. Como resultado, tente resolver situações estressantes durante o dia.

(ii) Antes de dormir. A luz pode ter um efeito de alerta sobre a consciência e levar ao retardo do início do sono [170]. Como resultado, reduzir a exposição à luz 30 minutos antes de dormir pode ser útil fisiologicamente (reduzindo o estado de alerta) e talvez psicologicamente como parte de uma rotina de "preparação do sono". Também tem havido uma discussão extensa e um tanto confusa sobre o impacto da intensidade da luz e do comprimento de onda antes da hora de dormir na mudança do sistema circadiano. A luz ao entardecer e ao anoitecer atrasará o sistema circadiano, enquanto a luz da manhã avançará o sistema circadiano. Esse fato tem sido usado para apoiar o argumento de que o uso de computador ou smartphone antes da hora de dormir irá interromper o tempo de sono / vigília, promovendo assim tempos de sono posteriores. Além disso, o software foi desenvolvido para mudar o espectro de cores das telas de computador, diminuindo o conteúdo de luz azul e, assim, reduzindo a ativação dos pRGCs "sensíveis à luz azul" (figura 1). Embora isso seja lógico, o impacto de diferentes cores de luz no estado de alerta é complexo [171], e a extensão em que a luz das telas antes de dormir representa um problema significativo permanece sem solução. Por exemplo, um estudo recente comparou o impacto da leitura de um ebook emissor de luz (LE-eBook) com a leitura de um livro impresso por 4 horas antes de dormir. A intensidade da luz do LE-eBook estava na configuração máxima (aprox. 31 lux), enquanto a luz refletida na página do livro impresso era de aproximadamente 0,9 lux. Os resultados mostraram que o uso do LE-eBook atrasou o início do sono em menos de 10 minutos em comparação com a leitura do livro impresso. Embora os resultados tenham sido estatisticamente significativos, um atraso de 10 min não é particularmente notável [172]. Em resumo, embora seja provavelmente sensato minimizar a exposição à luz antes de dormir para reduzir os níveis de alerta e se preparar psicologicamente para dormir, o impacto da luz dos dispositivos digitais precisa de mais investigação. Embora o impacto fisiológico da exposição à luz do uso da tela permaneça sem solução, os comportamentos relacionados à tecnologia (jogos, computador ou uso do telefone) têm um impacto negativo no sono e nas funções diurnas, e é um problema particular para adolescentes [173]. O uso de sedativos prescritos para ajudar no sono pode ser útil a curto prazo para ajustar o sono, mas o uso de longo prazo, especialmente em trabalhadores noturnos, pode causar problemas por causa dos efeitos colaterais. Por exemplo, o uso crônico de benzodiazepínicos (por exemplo, Xanax, Valium, Ativan e Librium), que são medicamentos ansiolíticos e aumentam a sonolência, são potencialmente viciantes e podem levar à consolidação de memória prejudicada e atenção reduzida durante o dia [174]. Sedativos não sujeitos a receita médica, como álcool e anti-histamínicos (por exemplo, difenidramina e doxilamina) devem ser evitados, pois os efeitos colaterais podem impactar gravemente a saúde e o funcionamento diurno [175]. É importante evitar a discussão ou consideração de tópicos estressantes imediatamente antes de dormir. A elevação aguda do cortisol e da adrenalina aumentará o estado de alerta e atrasará o sono (figura 5). Um comportamento relaxante, como um banho ou duche, ou aquecimento das mãos e pés [176], pode ser útil porque pode promover vasodilatação periférica, e redução da temperatura corporal central, que pode ajudar no início do sono. Além disso, o banho pode fazer parte da rotina da hora de dormir que o prepara psicologicamente para o sono.

(iii) O quarto. Tornar o quarto ou espaço de dormir adequado para dormir é uma parte muito negligenciada, mas crítica para obter um sono satisfatório. Se o quarto estiver muito quente, isso afetará a capacidade de diminuir a temperatura corporal central e, portanto, atrasará o início do sono. Idealmente, o quarto deve promover o sono, minimizando distrações e estímulos que alertam o indivíduo. O espaço de dormir deve ser silencioso e escuro, e dispositivos como televisores, computadores e smartphones devem ser removidos. Os smartphones agora são usados ​​rotineiramente como despertadores e, portanto, removê-los do espaço de dormir pode ser problemático. No entanto, se o telefone é uma distração, ele deve ser substituído por um despertador, mas isso também não é fácil. Muitos indivíduos "assistem o relógio" e ficam ansiosos com a quantidade de tempo disponível para dormir e verificam e checam constantemente o despertador, gerando mais ansiedade [177]. Nessas circunstâncias, a configuração do alarme pode ser usada, mas o mostrador do relógio deve ser coberto. Os aplicativos de sono podem ser úteis para fornecer uma medida quantitativa da duração do sono e, a esse respeito, a maioria é razoavelmente precisa. Por outro lado, as medidas de REM versus não-REM ou mesmo "sono profundo" são mais difíceis de avaliar a partir dos dispositivos atualmente disponíveis e podem até ser profundamente enganosas. Em teoria, esses sistemas de monitoramento poderiam ser úteis para registrar que uma mudança no comportamento (tabela 3) se traduziu em melhora do sono. Mas, como a maioria dos aplicativos comerciais disponíveis não fornece uma medida precisa do sono geral, os indivíduos podem ficar ansiosos se seu dispositivo relatar incorretamente "sono reparador insuficiente" ou "níveis baixos de sono REM". A falta de validação ou aprovação do FDA dos dispositivos atualmente disponíveis é uma preocupação adicional, e vale a pena notar que muito poucos aplicativos de sono foram endossados ​​pelas academias do sono ou especialistas em sono [178]. Como resultado, seria aconselhável não levar os aplicativos de suspensão muito a sério.

(4) Na cama. Manter uma boa rotina de acordar e dormir ao mesmo tempo, e mais importante, em um horário ideal para a necessidade de sono, tem se mostrado importante para manter um bom sono [179]. Tal esquema reforça a exposição a zeitgebers ambientais, especialmente luz e alimentos, que atuam para arrastar o sistema circadiano e estabilizar o ciclo sono / vigília. Indivíduos que têm "sono prolongado natural", necessitando de 9 horas ou mais de sono por noite, podem não ser capazes de dormir o suficiente durante a semana de trabalho, e não está claro se esses indivíduos podem se beneficiar de dormir demais em dias livres. Um bom colchão, travesseiros e roupa de cama fazem sentido intuitivamente para um bom sono, mas, surpreendentemente, faltam evidências empíricas fortes para a qualidade do colchão [180]. As luzes de cabeceira devem ser fortes o suficiente para a leitura, mas mantidas o mais baixas possível para reduzir o estado de alerta. Os óleos relaxantes são frequentemente propostos para ajudar a melhorar o sono. No entanto, a base de evidências está amplamente ausente [181] e quaisquer efeitos podem muito bem ser placebo. Mais pesquisas são necessárias, mas, para alguns indivíduos, os óleos relaxantes melhoram anedoticamente o sono. Talvez porque a associação de um cheiro característico de "condicionamento", como a lavanda, possa fazer parte de uma rotina na hora de dormir que prepara psicologicamente os indivíduos para dormir. Tampões de ouvido podem ajudar se um parceiro dormindo roncar ou se houver ruído externo [182]. Se o ronco de um parceiro se tornar muito perturbador, um espaço alternativo para dormir deve ser identificado [183]. Acordar à noite pode ocorrer por vários motivos e não significa necessariamente o fim do sono. Nessas circunstâncias, é importante não ativar as respostas ao estresse permanecendo na cama e ficando cada vez mais frustrado com a falta de sono. Algumas pessoas acham útil sair da cama, manter as luzes baixas e participar de uma atividade relaxante, como ler ou ouvir música. Significativamente, e como mencionado acima, um único período de sono consolidado (sono monofásico) pode não ser o "estado universal de sono" e pode representar um artefato de uma noite encurtada e um sono muito comprimido. O sono bifásico (dormir durante dois períodos interrompidos pela vigília) ou o sono polifásico (vários episódios de sono / vigília) é a situação normal para a maioria dos animais e pode ter sido para os humanos antes da Revolução Industrial [184-186]. Embora não haja um acordo universal [187], o conceito original de que o estado natural do sono humano é polifásico foi parcialmente desenvolvido com base na pesquisa histórica humana [188,189] e, portanto, fornece um bom exemplo de como os estudos históricos podem informar a ciência contemporânea. De fato, estudos baseados em laboratório posteriormente apoiaram a ideia de que o sono humano é polifásico [45,190]. Isso levanta o ponto importante, que se o estado natural do sono humano é realmente polifásico, então precisamos repensar nossa interpretação de "sono interrompido" à noite. Coletivamente, os dados emergentes sugerem que, se um indivíduo acorda à noite, é provável que o sono volte, se o sono não for sacrificado para a mídia social e / ou outros comportamentos de alerta.

Na tabela 3, estão listadas as diferentes formas de TCCI que foram usadas para ajudar a melhorar o sono. No entanto, é importante enfatizar que existe uma variação notável na duração, tempo e estrutura do sono, não apenas entre os indivíduos, mas também dentro do mesmo indivíduo ao longo da vida. Isso significa que o indivíduo deve identificar o que funciona melhor para ele e, então, defender os comportamentos que promovem um sono ideal.

7,2 Ações como empregador

Em paralelo com ações individuais e CBTi, os empregadores podem implementar medidas no local de trabalho para ajudar a resolver alguns problemas decorrentes do SCRD. As respostas do potencial empregador estão resumidas na tabela 4.

A tabela 4 descreve algumas ações que os empregadores podem empreender para melhorar a segurança, a saúde e o bem-estar dos funcionários decorrentes do SCRD relacionado ao trabalho. Por exemplo, o trabalho noturno e o trabalho prolongado estão associados à perda da vigilância e a uma alta frequência de microssomos, e isso pode ser perigoso tanto no ambiente de trabalho quanto no deslocamento para casa (tabela 2). A fadiga do motorista há muito é reconhecida como uma das principais causas de acidentes rodoviários [191]. Um estudo recente mostrou que 57% dos médicos juniores tiveram um acidente de viação ou quase acidente depois de trabalhar no turno da noite [192]. Por esse motivo, alguns hospitais fornecem táxis para que os funcionários os levem para casa após o turno da noite. Por muitos anos, a indústria ferroviária tem usado alguma forma de 'Interruptor do Homem Morto' ou Dispositivo de Segurança do Motorista para alertar o motorista de que ele perdeu a vigilância ou adormeceu, mas tais medidas preventivas não foram amplamente adotadas em veículos motorizados domésticos ou comerciais até recentemente. Parte do problema tem sido a falta de disponibilidade de tecnologia não invasiva de detecção de sonolência do motorista.No entanto, nos últimos anos, uma gama de dispositivos, incluindo monitoramento do padrão de direção da posição do veículo no monitoramento da pista e monitoramento do olho / face do motorista para detectar sonolência, foram desenvolvidos e comercializados [193]. Os empregadores podem disponibilizar esses dispositivos aos funcionários que correm o risco de fadiga ou que realizem trabalho em turnos e depois se desloquem para casa em seu próprio veículo. Talvez a razão pela qual alguns empregadores não tenham fornecido tais dispositivos seja que isso pode ser visto como uma admissão de responsabilidade. No entanto, não fazê-lo também pode constituir uma falha no "dever de cuidado" por parte de um empregador, com graves consequências jurídicas.

A perda de vigilância no local de trabalho pode ser melhorada iluminando o ambiente de trabalho com luz suficientemente brilhante para promover o estado de alerta. Embora aumentar os níveis de luz para a faixa de 1000 lux pareça ser útil, mais estudos são necessários para definir precisamente quando e quanta luz é necessária em diferentes ambientes [194], uma vez que a perda de sono de longo prazo e o trabalho noturno estão associados a uma variedade de Para problemas de saúde física e mental (tabela 2), os empregadores podem oferecer exames de saúde de maior frequência para aqueles indivíduos em risco para detectar problemas precocemente, para que as intervenções apropriadas possam ser implementadas para prevenir o desenvolvimento de condições crônicas de saúde. Da mesma forma, sabendo que as anomalias metabólicas e as doenças cardiovasculares têm prevalência muito maior em trabalhadores por turnos e em pessoas cronicamente cansadas (tabela 2), poderia ser disponibilizada alimentação adequada para ajudar a reduzir o desenvolvimento dessas condições no ambiente de trabalho, aliada à educação conselhos sobre dieta alimentar fora do trabalho. Na verdade, o desenvolvimento de materiais educacionais por um órgão independente, como o Departamento de Saúde do Reino Unido ou órgãos equivalentes em outros países, para funcionários, parceiros de funcionários e familiares, explicando o impacto e as consequências da perda de sono pode ser de imenso valor em termos de desenvolvimento de estratégias de enfrentamento. Vários estudos mostraram que a taxa de divórcio é mais alta e que as interações sociais são mais negativas quando um dos parceiros está envolvido no trabalho em turnos [194]. Parte do problema pode ser a falha do parceiro em compreender alguns dos impactos negativos sobre o comportamento como consequência do trabalho por turnos ou da perda de sono. Novamente, o estado, trabalhando com os empregadores, poderia fornecer materiais educacionais para apoiar os funcionários e aqueles com quem compartilham suas vidas. Finalmente, existe uma variação considerável na população em termos de cronótipo. Estudos têm mostrado que quanto maior a incompatibilidade entre o tempo endógeno de sono / vigília de um indivíduo versus o tempo em que um indivíduo é obrigado a trabalhar (freqüentemente chamado de jet lag social), maior o risco de desenvolver problemas de saúde (tabela 2) [195]. Os empregadores podem tentar combinar o cronótipo de um indivíduo com horários de trabalho específicos. Simplificando, as 'cotovias' seriam mais adequadas para os turnos da manhã e as 'corujas' para os turnos da noite. Claramente, esta não é a solução completa para o trabalho por turnos, mas pode mitigar alguns dos problemas significativos de trabalhar contra o tempo interno.

8. Conclusão

Esta revisão considerou a biologia do sono e dos ritmos circadianos, algumas das consequências da interrupção desses ritmos como resultado de doenças ou pressões sociais, e delineou abordagens para ajudar a mitigar alguns dos problemas associados à SCRD. É desconcertante que, embora tenha havido um grande aumento em nossa compreensão da importância do sono e das consequências da interrupção do sono, e uma compreensão de que o SCRD domina a vida de milhões de pessoas tanto nas nações desenvolvidas quanto em desenvolvimento, não houve sido uma ação proporcional para lidar com os problemas. Em um nível organizacional, não estamos treinando nossos profissionais de saúde nesta área crítica da biociência. Os governos falharam em abordar a ampla questão da saúde do sono com legislação apropriada ou no desenvolvimento de diretrizes baseadas em evidências claras e permanece uma escassez de informações de pesquisa para permitir que o governo e os empregadores forneçam conselhos baseados em evidências e específicos para a força de trabalho sobre como lidar com o SCRD relacionado ao trabalho. Em um nível mais amplo, e pelo menos no curto prazo, não existe uma "fórmula mágica" para o impacto do trabalho por turnos ou perda de sono relacionada ao trabalho. Empregadores e funcionários devem aceitar que sempre haverá consequências significativas para a saúde associadas à perda de sono e que, atualmente, o melhor que podemos esperar é uma redução na gravidade dos sintomas associados à SCRD. Como resultado, a sociedade precisa levar muito a sério as circunstâncias em que as consequências do SCRD são justificadas no local de trabalho. Tais decisões devem surgir de uma discussão baseada em evidências envolvendo academia, governo, indústria e, acima de tudo, a força de trabalho e, esperançosamente, essas discussões ocorrerão antes que o litígio distorça e descarrilhe o debate.


A Evolução do Sono

Recentemente, vivemos um dia muito especial - 12 de fevereiro, o 100º aniversário da fundação da NAACP e o dicentésimo aniversário do aniversário de Abraham Lincoln e Charles Darwin. A NAACP tem sido uma das organizações mais importantes na luta pelos direitos civis. E estamos cientes de muitos artigos e especiais de televisão publicados recentemente que Lincoln, é claro, está entre os primeiros entre nossos presidentes mais importantes. Lincoln lidera a lista de luminares presidenciais que incluem nomes como Washington, Jefferson, Jackson, TR, Wilson, FRD, Truman, JFK e LBJ. E Charles Darwin certamente se destaca como um dos maiores cientistas do mundo moderno - classificando-se entre Copérnico, Bruno, Kepler, Galileu, Bacon, Newton, Maxwell, Boltzmann, Plank, Tsiolkovsky, Einstein, Bohr, Heisenberg, Schrödinger, Gödel, Goddard, Turing, Shannon, von Neumann, Feynman, Sperry, Prigogine e Berners-Lee.

À primeira vista, parece que dormir é uma má ideia. Na maioria dos ambientes, os animais enfrentam a perspectiva de serem consumidos por outras criaturas, se não estiverem constantemente alertas para o perigo ao seu redor. Ficar inconsciente por longos períodos de tempo não parece oferecer uma vantagem seletiva. E, no entanto, a maioria dos animais parece dormir de alguma forma. Pode ser que o sono ofereça o benefício de conservar energia enquanto se concentra no reparo do corpo, a fim de permitir que um animal utilize o máximo de energia enquanto está acordado para fins de sobrevivência. Além disso, predadores e presas geralmente desenvolvem uma relação simbiótica. Isso é necessário porque um predador que desenvolveu a capacidade de caçar 24 horas por dia esgotaria rapidamente todas as presas que servem de alimento. Não apenas a presa seria levada à extinção, mas também o predador. O sono ajuda a equilibrar as coisas.

Foi o grande insight de Darwin que a seleção natural foi o principal fator que impulsionou a evolução dos organismos. Sua pesquisa detalhada acabou levando à aceitação pela comunidade científica da evolução como a explicação para a diversidade da vida. A melhor evidência atual indica que toda a vida na Terra se originou de um ancestral comum ou de um pool genético ancestral. Acredita-se que a Terra se formou há cerca de 4,6 bilhões de anos. No primeiro bilhão de anos ou mais da história da Terra, começaram os processos químicos auto-replicantes. Cerca de 3,8 bilhões de anos atrás, desenvolveram-se células simples e, há 3 bilhões de anos, surgiu a fotossíntese. Dois bilhões de anos atrás, células mais complexas se desenvolveram com o aparecimento de vida multicelular ocorrendo há cerca de um bilhão de anos. Cerca de 600 milhões de anos atrás (MYA), animais muito simples apareceram pela primeira vez e os primeiros ancestrais dos insetos surgiram por volta de 570 MYA. Animais verdadeiramente complexos, como os trilobitas, surgiram por volta de 550 MYA. Os peixes evoluíram em 500 MYA, as plantas terrestres em 475 MYA, os insetos em 400 MYA e os répteis em 300 MYA. Mamíferos já existiam na Terra por 200 MYA e pássaros por 150 MYA. Em um grande evento de extinção, possivelmente causado, pelo menos em parte, por um impacto de asteróide, os dinossauros (exceto os ancestrais das aves) foram exterminados 65 MYA. Finalmente, 2,5 MYA, o gênero homo, que inclui os humanos modernos, emergiu, com os humanos totalmente modernos finalmente entrando na história há 200.000 anos.

E quanto ao papel que o sono desempenhou na evolução? Os pesquisadores geralmente acreditam que o sono evoluiu como uma forma de conservar e restaurar energia. Invertebrados como os insetos mostram períodos de descanso semelhantes ao sono em organismos mais complexos. As moscas-das-frutas têm sido amplamente estudadas no campo do sono por seus ritmos circadianos bem definidos. Eles apresentam um padrão que se parece muito com o sono, pois têm períodos de cerca de 10 horas por dia em que repousam. Se esse descanso for impedido, eles mais tarde demonstram períodos mais longos de descanso em um aparente esforço para compensar o descanso que perderam. Isso é uma reminiscência da necessidade de sono de recuperação que ocorre quando uma pessoa perde uma noite de sono. Além disso, a atividade neural na mosca da fruta durante os períodos de repouso é semelhante à do sono de ondas lentas nos vertebrados. Visto que vertebrados e invertebrados mostram evidências de sono, parece que o sono surgiu como um mecanismo evolutivo há muito tempo, mais de meio bilhão de anos atrás. Acredita-se que os animais reptilianos sejam os ancestrais comuns tanto dos pássaros quanto dos mamíferos. Pássaros e mamíferos podem ter herdado uma forma de sono já presente no ancestral comum - ou podem ter desenvolvido o sono de forma independente.

Pesquisadores da University of Pennslyvania documentaram recentemente um estado semelhante ao sono em vermes redondos. Esse estado parece ajudar o verme redondo com mudanças nas sinapses das células nervosas e sugere que o sono pode ser importante para a plasticidade do cérebro. Da mesma forma, quando os mamíferos são privados de sono, eles apresentam interrupção das mudanças sinápticas que são necessárias para o cérebro crescer e mudar. Os répteis mostram mudanças na atividade cerebral que se correlacionam com mudanças comportamentais sugestivas de sono, embora o sono REM não tenha sido definitivamente demonstrado. Os anfíbios e os peixes parecem ter períodos de atividade reduzida semelhantes aos do sono. Pássaros e mamíferos apresentam sono profundo e sono REM. O sono, em parte, tem uma função circadiana por ser sincronizado com o ciclo dia / noite do planeta. Também envolve uma função homeostática, pois quanto mais tempo um animal está sem dormir ou quanto maior o estresse que ele experimentou, mais profundo se torna o estado de repouso. Isso foi observado até mesmo em alguns insetos (como a mosca da fruta descrita acima) e é facilmente observado em humanos com o uso da polissonografia. Embora os ritmos circadianos existam em todas as plantas e animais, não está claro se o sono existe em animais muito primitivos, como a lula e o polvo. Até o momento, não há função restauradora conhecida de um estado que possa ser considerado sono em organismos unicelulares.

Teorias recentes indicam que o sono profundo pode ajudar a diminuir a força sináptica, que aumenta durante o dia à medida que um organismo aprende a interagir com o ambiente. O sono pode então preservar as memórias enquanto prepara o cérebro para funcionar bem outro dia. O sono REM, que ocorre predominantemente nas primeiras horas da manhã, pode funcionar para permitir que o cérebro se torne metabolicamente o mais acordado possível enquanto permanece adormecido, a fim de facilitar o despertar pela manhã. (Pense em como você se sente diferente do sono profundo ao acordar no meio da noite em comparação com o acordar de um sonho pela manhã.) Se o sono ajuda a conservar e restaurar a energia e a refrescar o cérebro, a pergunta ainda permanece: por que a estratégia de passar longos períodos dormindo evoluiu? Um cérebro pode dormir por curtos períodos de tempo em vez de se desligar por mais tempo. A resposta é provável que dada a vulnerabilidade de ficar acordado o dia todo, os animais estão realmente mais seguros se dormirem todos de uma vez, em vez de interromper o sono em um período de 24 horas. Claro, os animais e os humanos são capazes de dormir brevemente e manter a vigília por longos períodos de tempo quando necessário, mas isso não leva a um funcionamento ideal. No entanto, parece ser uma adaptação eficaz em tempos de forte estresse. Curiosamente, os pássaros desenvolveram estratégias nas quais um hemisfério do cérebro pode dormir enquanto o outro permanece alerta. Baleias e focas também apresentam sono uni-hemisférico. Como eles têm uma linhagem evolutiva diferente dos pássaros, parece que eles desenvolveram essa habilidade separadamente. O sono uni-hemisférico pode ter se desenvolvido como uma forma de lidar com o perigo de predadores que podem se aproximar repentinamente de qualquer direção no ar ou no mar. Em humanos e camundongos, diminuir o sono profundo pode ser um mecanismo de enfrentamento para lidar com o perigo e o estresse de ter predadores por perto. Isso certamente se ajusta à experiência de insônia, durante a qual as pessoas têm um sono mais leve devido ao estresse e à excitação excessiva.

Parece que o sono evoluiu no início do desenvolvimento de animais multicelulares e tem sido preservado desde então. Animais diferentes desenvolveram maneiras diferentes de se beneficiar do sono, devido ao seu nicho ecológico. Podemos apenas concluir que o sono é muito benéfico para moscas-das-frutas, orcas, beija-flores e humanos, mesmo que ainda não tenhamos compreendido totalmente seu significado.

Darwin não foi o primeiro a considerar a evolução ou o único a considerar a seleção natural como seu mecanismo. Mas ele realizou o que é de longe a pesquisa mais extensa nessa área e organizou e publicou suas descobertas de uma forma que captou o interesse das pessoas. Quer os indivíduos estivessem maravilhados ou quisessem expulsá-lo da cidade, eles passaram a ver o nome de Darwin como consoante com a teoria da evolução por seleção natural. À medida que estudamos e aprendemos mais sobre a evolução e a função do sono com outros primos, talvez parentes distantes, podemos crescer na compreensão sobre a utilidade e os distúrbios do sono e mapear novas abordagens de tratamento ao longo do caminho.

Voltando às nossas recentes celebrações históricas, é bom lembrar que além de ser um cientista estelar, Darwin também se opôs à escravidão e à ideia de que qualquer animal é "superior" que outro. Enquanto suas teorias foram posteriormente subvertidas e usadas para promover o racismo, como o presidente Lincoln e a NAACP, Darwin nos ajudou a reconhecer a igualdade de todos os seres humanos. Ele mostrou a interconexão da vida e nos ajudou a ver que toda a vida é digna de respeito.


Ciclos de sono

Os humanos, como todos os outros grandes macacos, têm sono monofásico, o que significa que dormimos em um longo intervalo durante um período de 24 horas. Bonobos, chimpanzés, gorilas e orangotangos também constroem plataformas de dormir em árvores, longe de predadores e insetos, uma versão selvagem de cama. Os gorilas dormem por 12 horas, mas os orangotangos têm aproximadamente as mesmas oito horas que os humanos.

Em alguns outros primatas, como na maioria dos mamíferos, o sono é polifásico, com vários períodos alternados de sono e atividade em um ciclo de 24 horas. Os cães têm ciclos de vigília-sono de cerca de 83 minutos e dormem um pouco mais de 10 horas e meia por ciclo de 24 horas.

A razão pela qual os grandes macacos têm um sono tão longo e luxuoso em comparação com o sono espasmódico e curto de seus primos macacos tem a ver com essas plataformas de dormir. Os macacos precisam se equilibrar em galhos duros, onde são facilmente despertados por um perigo potencial ou por outros macacos - o que é útil para eles, mas não para um sono prolongado.

Quando os macacos começaram a crescer, os galhos em que dormiam não conseguiam mais suportar seu peso - então eles começaram a construir algo que o fizesse. Ser capaz de se deitar, longe dos perigos dos predadores e outras distrações, permitiu-lhes dormir mais, com mais segurança e mais profundamente. Um estudo de 2015 mostrou que os orangotangos, de fato, dormem melhor do que seus primos babuínos. As habilidades cognitivas dos macacos, diz o estudo, podem melhorar no dia seguinte a esse sono mais longo e profundo.


Ritmos circadianos

Todas as espécies de animais, incluindo humanos, têm ritmos circadianos. O ritmo circadiano se refere ao seu ciclo claro-escuro inato, que é controlado pelo seu relógio biológico. A duração do ritmo circadiano de uma pessoa é normalmente de cerca de 24 horas.

Seu relógio biológico depende de sua composição genética. Os genes e as proteínas que eles codificam podem afetar o funcionamento do seu relógio biológico. Mais especificamente em mamíferos, como os humanos, o relógio biológico fica em áreas do cérebro chamadas de núcleos supraquiasmáticos.

Com o tempo, os ciclos circadianos podem se ajustar a dicas de tempo externas. Por exemplo, seu ritmo circadiano pode se ajustar aos turnos noturnos de trabalho regular.

Uma vez que seu ritmo circadiano se ajuste ao turno da noite, seu corpo irá se preparar naturalmente para dormir quando você sair do trabalho.


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