TAU, Pesquisadores da UCLA Desenvolvem Profundo

Dec 17, 2023

Um estudo inovador demonstrou pela primeira vez que memórias duradouras são consolidadas no cérebro humano por meio da comunicação entre o hipocampo e o córtex cerebral durante o sono. Além disso, os pesquisadores descobriram que, ao induzir a estimulação cerebral profunda durante o sono, eles podem melhorar a consolidação da memória.

O estudo único, publicado na revista Nature Neuroscience (Aumentar a sincronia neuronal hipocampal-pré-frontal durante o sono aumenta a consolidação da memória em humanos ), envolveu uma colaboração internacional liderada pela Dra. Maya Geva-Sagiv (hoje na UC Davis). O estudo foi uma colaboração entre os laboratórios do Prof. Yuval Nir, da Faculdade de Medicina Sackler, Departamento de Engenharia Biomédica e da Escola Sagol de Neurociência da Universidade de Tel Aviv, e do Prof. Itzhak Fried, do Departamento de Neurocirurgia da UCLA e do Sackler Faculdade de Medicina da Universidade de Tel Aviv.

"Este estudo foi possível graças a um raro grupo de 18 pacientes com epilepsia no UCLA Medical Center", diz o Prof. Nir. "O Prof. Fried implantou eletrodos no cérebro desses pacientes para tentar identificar as áreas que causam seus ataques epilépticos, e eles se ofereceram para participar de um estudo que investiga os efeitos da estimulação cerebral profunda durante o sono. Trabalho próximo com neurologistas especialistas liderados por O professor Dawn Eliashiv, da UCLA, permitiu que nossa equipe integrasse a estimulação cerebral avançada à pesquisa. Assim, pudemos testar, pela primeira vez em humanos, a hipótese de longa data - que a atividade coordenada do hipocampo e do córtex cerebral durante o sono é um mecanismo crítico na consolidação de memórias. Além disso, melhoramos a consolidação da memória por meio de um protocolo de estimulação especial que melhorou a sincronização entre essas duas áreas do cérebro. A intervenção durante o sono representa uma abordagem única que pode ser desenvolvida no futuro para fornecer esperança às pessoas com deficiências de memória, como demência."

"Sabemos que uma boa noite de sono é fundamental para a consolidação de memórias duradouras, mas até agora temos poucas evidências sobre os processos precisos que atuam durante o sono humano", explica a Dra. Maya Geva-Sagiv. "Neste estudo, examinamos diretamente o papel da atividade neural e das ondas elétricas cerebrais durante o sono. Nosso objetivo era aprimorar os mecanismos naturais em jogo, para descobrir exatamente como o sono ajuda a estabilizar as memórias."

Os pesquisadores desenvolveram um sistema de estimulação cerebral profunda que melhora a comunicação elétrica entre o hipocampo – uma região cerebral profunda envolvida na aquisição de novas memórias, e o córtex frontal – onde as memórias são armazenadas a longo prazo. Ao monitorar a atividade no hipocampo durante o sono, o sistema permite a entrega precisamente cronometrada de estimulação elétrica ao córtex frontal. Os participantes do estudo completaram dois testes de memória, comparando seu desempenho após duas noites diferentes – uma sem perturbações e outra com estimulação cerebral profunda. Em ambas as ocasiões, eles foram solicitados pela manhã a reconhecer pessoas famosas cujas fotos haviam sido mostradas na noite anterior. O estudo descobriu que a estimulação cerebral profunda melhorou significativamente a precisão de sua memória."

"Descobrimos que nosso método teve um efeito benéfico na atividade cerebral durante o sono e no desempenho da memória", diz o Prof. Fried. "Todos os pacientes que receberam estímulos sincronizados no córtex frontal demonstraram melhor desempenho de memória, em comparação com noites de sono tranquilo. O grupo de controle, que recebeu estímulos semelhantes, mas não sincronizados, não apresentou melhora na memória. é de circuito fechado – os estímulos são precisamente sincronizados com a atividade do hipocampo. Além disso, monitoramos o impacto dos estímulos na atividade cerebral em uma resolução de neurônios individuais."

"Nossas descobertas apoiam a hipótese de que a coordenação precisa entre as ondas do sono auxilia a comunicação entre o hipocampo que recebe novas memórias e o córtex frontal que as armazena a longo prazo", acrescenta o Prof. Nir. "Para nossa surpresa, também descobrimos que a intervenção não aumentou significativamente o número de respostas certas dadas pelos participantes, mas reduziu o número de respostas erradas. Isso sugere que o sono aguça a precisão de nossa memória, ou seja, remove várias distrações do traço de memória relevante."