Sono e Vigília

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Ritmos da Vida
Os relógios biológicos são ajustáveis ao meio ambiente pela ação de células sensoriais e vias aferentes,
tornando-se sincronizados com os ciclos naturais. Seus efeitos são produzidos por vias eferentes. Esses três
componentes (aferentes, marcapassos e eferentes) caracterizam os chamados sistemas temporizadores que
induzem certas funções e comportamentos a operar em ritmos bem sincronizados com os ciclos naturais.
Um dos marcapassos do sistema temporizador fica no diencéfalo e tem o nome de núcleo
supraquiasmático, porque se situa no hipotálamo, bem acima do quiasma óptico. A retina envia
informações luminosas para outras áreas além da área visual primária como para esse núcleo (trato retino-
hipotalâmico). Dessa forma, o SNC pode reconhecer as oscilações claro-escuro do meio ambiente (dia-
noite). Os neurônios do NSQ são gabaérgicos (inibitórios) e fazem conexões com outros núcleos
hipotalâmicos, como o prosencéfalo basal e o tálamo (influenciando comportamento motivado). A luz é
absorvida pela melanopsina das células ganglionares fotorreceptoras, cujos axônios excitatórios ativam os
neurónios do supraquiasmático: estes, portanto, aumentam sua frequência de disparo durante o dia, e a
diminuem durante a noite.
Em resumo, o relógio hipotalâmico por si só é " impreciso", tem um ciclo um pouco diferente de 24 horas.
Por essa razão precisa ser sincronizado ao ciclo natural dia-noite. Para que isso seja feito, a intensidade da
luz (do dia) é diariamente monitorada pelo núcleo supraquiasmático através de seus aferentes visuais, o que
serve de ajuste para os neurônios osciladores desse núcleo. As conexões eferentes do supraquiasmático
(com outros núcleos hipotalâmicos e com o prosencéfalo basal) veiculam os comandos para que algumas
das funções autonômicas, neuroendócrinas e comportamentais - inclusive a vigília e o sono - possam ser
reguladas de acordo com o período de 24 horas.
Há evidências de que existem outros relógios biológicos para controlar os ritmos não circadianos. O mais
conhecido deles fica no epitálamo, na sua parte mais saliente, chamada de glândula pineal ou epífise. A
pineal é um marcapasso do sistema temporizador infradiano circanual encarregado de monitorar as
estações do ano e sincronizar com elas algumas funções que variam anualmente, como o comportamento
reprodutor de muitos animais, o fenômeno da hibernação e outros. A luz é também o estímulo
temporizador para a pineal, mas o circuito responsável é mais indireto que o do supraquiasmático. Sob
ativação simpática, que aumenta durante a noite, as células da pineal aumentam a síntese e a secreção do
hormônio melatonina quando o fotoperíodo (duração efetiva do dia que varia conforme a latitude e a
estação do ano) se torna longo.
O NSQ faz sinapse com outros núcleos hipotalâmicos como o núcleo paraventricular que envia axônios para
a medula ao nível de T1 a T2, influenciando os neurônios pré-ganglionares simpáticos. Os neurônios pós-
ganglionares, por sua vez, inervam a glândula pineal, cuja atividade resulta na síntese e liberação de
melatonina. A redução do fotoperiodo durante o outono aumenta o tônus simpático e como consequência
aumenta gradativamente a melatonina circulante.
Sistemas Moduladores
Além de circuitos neurais específicos (sensorial e motor), o SNC possui conexões nervosas amplamente
espalhadas que “ligam” e “desligam” várias regiões do cérebro ao mesmo tempo. Isso sugere que deve
existir um sistema atenuador/ativador geral de todo o sistema nervoso central. Graças à atividade desse
sistema, o nosso estado de consciência e o desempenho comportamental podem variar ao longo de um dia.
No SNC, mais precisamente na formação reticular, em núcleos específicos do tronco encefálico e do
prosencéfalo basal, há coleções de neurônios exercendo funções moduladoras (atenuação/ativação) de
amplas regiões do cérebro, cada qual através de um NT específico. Coletivamente esses neurônios formam
o sistema difuso de modulação e possuem muitas características comuns: tem origem no tronco encefálico,
NT são liberados no fluido extracelular e são do tipo metabotrópicos (acoplados à proteína G), a velocidade
de transmissão é muito baixa.
Os principais sistemas de modulação são os neurônios que liberam Noradrenalina (NE); Serotonina (5-HT);
Dopamina (DA), Acetilcolina (Ach) e Histamina (His). Como a projeção desses neurônios é bastante difusa, a
atividade de um determinado sistema cria um microclima neuroquímico mais noradrenérgico ou mais
serotonérgico, ou mais colinérgico, conforme a situação. O balanço geral dos vários NT desse sistema de
modulação afetaria o estado de excitabilidade dos neurônios corticais e regularia o estado de consciência e
a atividade comportamental.
Ciclo Sono - Vigília
Vigília: estado em que a pessoa responde a estímulos sensoriais provenientes do ambiente e apresenta
comportamento ativo com base em intensa atividade motora e locomotora, a taxa de PA é alta (córtex está
ativo).
Sono: ele diminui sua reatividade aos estímulos externos, apresenta redução da atividade motora (não se
move) e assume uma postura estereotipada (geralmente deitado com os olhos fechados). Muitos
fenômenos autonômicos ocorrem usualmente caracterizados por uma redução geral das funções
vegetativas: diminui a frequência cardíaca e a frequência respiratória, e com isso cai a pressão arterial;
diminui a motilidade gastrointestinal; a temperatura corporal cai um ou dois graus, acompanhada de
redução da atividade metabólica dos órgãos e tecidos.
O sono não é o mesmo durante toda a noite, mas possui vários estágios e dois estados diferentes.
- REM: Denominado de sono paradoxal. O consumo de oxigênio pelo cérebro é igual ou maior do que em
vigília, o indivíduo sonha e seus olhos se movem rapidamente. A medida que se aproxima a hora de
despertar, a duração do sono REM aumenta e não ocorrem mais os estágios 3 e 4.
- NÃO REM: Denominado de sono de ondas lentas, pela natureza mais sincronizada do EEG
(eletroencefalograma). O cérebro repousa, sua taxa de consumo de oxigênio está em nível baixo. Possui 4
fases:
1. Fase inicial, dura cerca de 5 min, é muito leve, estado de consciência baixo
2. Ainda é um sono leve e dura cerca de 10 a 20 min. Atividade motora semelhante à fase 1
3 e 4. Sono profundo e dura cerca de 20 a 40 min
Geralmente, ao adormecer, em menos de 1 hora seu sono passará pelos estágios 1 a 4 do sono NÃO REM,
depois alternará entre os estágios 3 e 4 durante cerca de meia hora, a seguir passará por um período de
aproximadamente 20-30 minutos de sono paradoxal ou REM, e repetirá tudo outras vezes. De 90 em 90
minutos haverá alternância entre o sono NÃO REM e o REM, mas ao longo da noite a duração de cada
estágio e do sono REM ficará gradualmente maior. Ao final do período de sono, é provável que você acorde
de modo espontâneo durante um período de sono paradoxal e relate algum sonho, que é mais frequente no
sono REM.
Em todos os estágios e estados do sono, há grupos de neurônios com fibras ascendentes que controlam a
excitabilidade do tálamo e do córtex cerebral, e outros com fibras descendentes que regulam a atividade
dos órgãos (coração, pulmão, trato digestório e outros) e dos músculos.
Os núcleos tálamo que tem projeção no córtex comportam-se de duas maneiras:
a) Modo de transmissão, é típico do estado de vigília: No modo de transmissão os relês tálamo-corticais
respondem continuamente aos estímulos do ambiente e essa via encontra-se extremamente facilitada
(potencial de membrana mais próximo do limiar) por meio de sinapses excitatórias glutamatérgicas: é o que
esperamos para um indivíduo que está acordado. Assim, durante a vigília os dendritos dos neurônios
corticais são maciçamente bombardeados por aferências talâmicas, tornando o EEG bastante
dessicronizado (ondas rápidas e de baixa amplitude) ou seja, várias áreas corticais estão em operação.
b) Modo de disparo em salvas, típico do estado de sono: No modo de disparo em salvas, os relês tálamo-
corticais estão inexcitáveis (hiperpolarizados). Aconteceque esses neurônios talâmicos possuem canais de
Ca+ voltagemdependentes, que se tornam ativos quando há hiperpolarização, mas é desativado quando ela
despolariza. Assim, no modo de transmissão não entra cálcio através desses canais, mas no modo de
disparo em salvas os canais abrem-se quando a membrana hiperpolariza, produzindo um "potencial de
cálcio" despolarizante, que atinge o limiar e provoca alguns PAs. Só que a despolarização fecha o canal, a
membrana se hiperpolariza novamente e o ciclo se repete. A atividade se toma rítmica e sincronizada.
No tálamo, além de neurônios relês há neurônios do núcleo reticular (GABAérgicos) que fazem sinapse
inibitória com os demais neurônios relês do talâmo. Sob a ação do sistema de modulação difuso colinérgico,
os neurônios gabaergicos reduzem a excitabilidade dos neurônios talamo-corticais e esses passam a
disparar em salvas (sono), lentificando e sincronizando as ondas do EEG.
Durante a vigília, esse sistema está inoperante e somos mantidos acordados graças a atividade do sistema
ativador reticular ascendente (SARA) responsável pela dessincronizaçâo do EEG e pelos neurônios
histaminérgicos do hipotálamo posterior e do núcleo tuberomamilar. Quando esses núcleos são destruídos
causam coma e a sincronização do EEG; se forem estimulados, causam efeitos opostos. É por isso que as
drogas anti-histamínicas (contra a alergia) induzem o sono.
O sistema de modulação histaminérgico (hipotálamo posterior) que nos ajuda a ficar acordados recebe
inervação inibitória GABAérgica do hipotálamo anterior que induz à sincronização do EEG. O sono de ondas
lentas é causado pelo bloqueio das vias histaminérgicas, ativação do sistema de modulação colinérgico e
mudança de atividade dos neurônios tálamo-corticais ao modo de disparo em salvas.
Há duas maneiras de despertar: uma é ser despertado por estímulos externos mais intensos (sons,
estímulos táteis, luz intensa) que ativará o SARA e dessincronizará o córtex. A outra é despertar
espontaneamente e, nesse caso, acredita-se que na transição entre o sono paradoxal e a vigília, o lócus
ceruleus deve dessincronizar ainda mais as ondas corticais.
Atenção e Percepção Seletiva
Prestar atenção é focalizar a consciência, concentrando os processos mentais em uma única tarefa principal
e colocando as demais em segundo plano. A atenção tem dois aspectos principais: a criação de um estado
geral de sensibilização (alerta), e a focalização desse estado de sensibilização sobre certos processos
mentais e neurobiológicos (atenção propriamente dita). A atenção mental pode ser chamada cognição
seletiva, enquanto a atenção sensorial é chamada percepção seletiva.
Há diferentes tipos de atenção sensorial:
- Atenção explícita ou aberta: o foco da atenção coincide com a fixação visual (se localiza no eixo visual).
- Atenção implícita ou oculta: o foco da atenção não coincide com o olhar (estar olhando para algum lugar,
mas não está prestando atenção).
Os experimentos de registro de potenciais do EEG e campos magnéticos relacionados a eventos indicaram
que a focalização atencional provoca o aumento da amplitude dos sinais. Conclui-se que a seleção
perceptual resulta de um mecanismo facilitador das respostas neuronais, e que tal mecanismo ocorre tanto
nas áreas sensoriais como nas associativas (responsável pela integração de informações).