Estimulação cerebral profunda durante o sono melhora a memória

Monday, 11 de December de 2023

A estimulação cerebral profunda (DBS - do inglês Deep Brain Stimulation) durante o sono é uma área de pesquisa empolgante que sugere melhorias significativas na sincronia cerebral e na memória. Esta técnica envolve a aplicação de correntes elétricas suaves em regiões específicas do cérebro por meio de eletrodos implantados, com o objetivo de modular a atividade neuronal. Aqui vamos discutir como essa técnica pode melhorar a memória durante o sono.

A consolidação da memória durante o sono é mediada pela interação coordenada de oscilações eletrofisiológicas em diferentes regiões do cérebro. Essas oscilações incluem ondas lentas no neocórtex, fusos do sono nos circuitos tálamo-corticais e ondulações no hipocampo. Estudos recentes indicam que a aplicação de DBS durante o sono profundo pode influenciar positivamente a sincronização entre diferentes regiões cerebrais. Durante o sono, o cérebro reorganiza e consolida memórias, e a DBS parece aprimorar esse processo. A estimulação intracraniana durante o sono usando pulsos elétricos em circuito fechado em tempo real no córtex pré-frontais e cronometrados com precisão com atividades de ondas lentas no lobo temporal medial, melhorou o acoplamento de oscilações neuronais em regiões do cérebro humano e melhorou o desempenho da memória. Essa sincronia aprimorada entre as regiões cerebrais durante a estimulação pode fortalecer as redes neurais associadas à memória e ao aprendizado. Observando o protocolo realizado pelo estudo (imagem abaixo) a precisão da memória (comparando o teste da manhã com o da noite) é melhorada após o sono com estimulação do córtex pré-frontal sincronizado e atividade do lobo temporal medial em relação a uma noite de sono sem perturbações. Isso sugere um potencial promissor para a DBS como uma forma de melhorar não apenas a memória, mas também possivelmente tratar distúrbios neurodegenerativos ou condições relacionadas à memória, embora mais pesquisas sejam necessárias para validar plenamente esses benefícios.

Fonte: Geva-Sagiv, Maya, et al. (2023)

Apesar dos avanços, é crucial ressaltar que a estimulação cerebral profunda ainda está em estágios iniciais de pesquisa e desenvolvimento. Questões éticas, segurança e a compreensão completa dos efeitos a longo prazo precisam ser consideradas antes que essa técnica possa ser aplicada de forma generalizada como uma intervenção terapêutica. Dessa forma, é imprescindível a realização de novos trabalhos investigando mais detalhadamente como a atividade neuronal (EEG/NIRS) se comporta associada a mudanças bioquímicas significativas.

Referências

Geva-Sagiv, Maya, et al. "Augmenting hippocampal–prefrontal neuronal synchrony during sleep enhances memory consolidation in humans." Nature Neuroscience (2023): 1-11.

Brodt, S. et al. Sleep—a brain-state serving systems memory consolidation. Neuron 111, 1050–1075 (2023). This review discusses models for sleep-dependent memory consolidation.

Mankin, E. A. & Fried, I. Modulation of human memory by deep brain stimulation of the entorhinal-hippocampal circuitry. Neuron 106, 218–235 (2020). This review covers of deep-brain stimulation interventions in the hippocampal–entorhinal cortex circuit.

Nir, Y. et al. Regional slow waves and spindles in human sleep. Neuron 70, 153–169 (2011). This paper demonstrated that sleep oscillations are often asynchronous in cortex and hippocampus of the human brain.

Schmidig, F. et al. A visual paired associate learning (vPAL) paradigm to study memory consolidation during sleep. Preprint at https://doi.org/10.1101/2023.03.28.534494 (2023). This preprint describes the cognitive paradigm we used to test our sleep intervention with patients.

Buzsáki, G. The hippocampo-neocortical dialogue. Cereb. Cortex 6, 81–92 (1996). This paper describes a model for memory consolidation mediated by hippocampal-neocortical transfer of information during slow wave sleep.

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Autor:

Rodrigo Oliveira

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