Cérebro tenta prever o futuro durante o sono

Uma pesquisa inovadora liderada pelos cientistas Kamran Diba, da Universidade de Michigan, e Caleb Kemere, da Rice University, revelou uma capacidade extraordinária do cérebro durante o sono: a previsão de eventos futuros.

Os pesquisadores treinaram ratos para correr em uma pista elevada, observando a atividade dos neurônios no hipocampo enquanto os animais navegavam no labirinto. O estudo, publicado na Nature, demonstrou que os neurônios no hipocampo de ratos são capazes de ajustar suas representações espaciais e prever eventos futuros enquanto eles dormem.

Memória espacial durante o sono

A pesquisa revelou a notável capacidade dos neurônios de estabilizar representações espaciais durante o sono. Neurônios específicos, conhecidos como células de lugar, apresentaram uma ativação padronizada refletindo as trajetórias anteriores dos ratos em um labirinto. Esse processo, observado por meio de ondulações de ondas agudas, desempenha um papel crucial na consolidação de novas memórias.

Durante o sono, os neurônios do córtex visual, que normalmente respondem a estímulos visuais específicos, demonstraram uma preferência espacial, disparando em locais específicos do labirinto. Essa observação sugere que o cérebro revisita e fortalece as memórias associadas a essas experiências espaciais durante o período de descanso.

Adaptação e aprendizado de novas rotas

Além de estabilizar memórias passadas, os pesquisadores descobriram que alguns neurônios ajustam suas representações espaciais para antecipar futuras navegações. Ao treinar ratos para correr em uma pista elevada, os cientistas observaram que os campos de localização dos neurônios se ajustavam para refletir uma nova compreensão espacial.

Essa adaptação exige um rastreamento detalhado da atividade neuronal durante o descanso. Usando técnicas avançadas de aprendizado de máquina, os pesquisadores puderam mapear a atividade dos neurônios e prever onde os ratos "sonhavam" estar. Esse avanço permitiu uma compreensão mais profunda de como o cérebro processa e armazena novas informações durante o sono.

Além disso, os pesquisadores descobriram que, enquanto os ratos dormiam, seus cérebros ajustavam as representações espaciais de maneira a antecipar a navegação em novas rotas no futuro. Quando os ratos eram expostos ao mesmo ambiente pela segunda vez, suas respostas neurais indicavam que o cérebro havia aprendido algo novo durante o sono. Isso sugere que o cérebro ensaia possíveis futuros cenários enquanto dormimos, ajustando suas redes neurais para enfrentar desafios futuros.

Essas descobertas oferecem uma visão revolucionária sobre o papel do repouso na aprendizagem e na memória. Durante o sono, o cérebro não apenas revisita e consolida experiências passadas, mas também se prepara para futuras interações com o ambiente, demonstrando uma capacidade impressionante de prever o futuro. O estudo abre novas possibilidades para entender a complexidade da neuroplasticidade e o poder do sono no desenvolvimento cognitivo.