O cérebro utiliza um quarto de todo o abastecimento de energia do corpo, mas só é responsável por cerca de 2% da massa do corpo. Como é que ...
O cérebro utiliza um quarto de todo o abastecimento de energia do corpo, mas só é responsável por cerca de 2% da massa do corpo. Como é que este órgão especial recebe e, talvez ainda mais importante, se liberta de nutrientes vitais? As novas investigações sugerem que isso tem a ver com o sono. Jeff Iliff é neurocientista e explora as funções do cérebro.
Dormir. É uma coisa em que gastamos cerca de um terço da nossa vida. Mas sabemos realmente do que se trata?
Há dois mil anos, Galeno, um dos mais destacados investigadores médicos da Antiguidade, defendeu que, quando estamos acordados, a força motora do nosso cérebro, o seu sumo, fluía para todas as outras partes do corpo, animando-as, mas deixando o cérebro esgotado. Ele pensava que, quando dormíamos, toda essa umidade que enchia o resto do corpo voltava atrás, voltando a hidratar o cérebro e a refrescar o espírito. Isto, hoje, parece-nos uma coisa muito ridícula, mas Galeno estava apenas a tentar explicar uma coisa sobre o sono com que lidamos todos os dias. Todos sabemos, por experiência própria, que, quando dormimos, limpamos o espírito e, quando não dormimos, o nosso espírito fica nublado. Embora hoje saibamos muito mais sobre o sono do que no tempo de Galeno, ainda não compreendemos porque é que o sono, entre todas as nossas atividades, tem esta incrível função reparadora para o espírito.
Portanto, quero falar hoje sobre a investigação recente que pode lançar alguma luz sobre esta questão. Descobrimos que o sono pode ser uma espécie de elegante solução para algumas das necessidades mais básicas do cérebro, uma forma única de o cérebro resolver as grandes exigências e as estreitas margens que o colocam à parte de todos os outros órgãos do corpo.
Quase toda a biologia que observamos pode ser encarada como uma série de problemas e soluções correspondentes. O primeiro problema que todos os órgãos têm que resolver é um fornecimento contínuo de nutrientes para alimentar todas as células do corpo. No cérebro, isso é especialmente crítico. A sua intensa atividade elétrica gasta um quarto de todo o abastecimento de energia ao corpo, apesar de o cérebro corresponder apenas a 2% da massa do corpo. O sistema circulatório resolve o problema do consumo de nutrientes enviando vasos sanguíneos para abastecer de nutrientes e oxigênio todos os cantos do nosso corpo.
Podemos ver isso aqui neste vídeo. Estamos a ver aqui os vasos sanguíneos no cérebro de um rato vivo. Os vasos sanguíneos formam uma rede complexa que preenche todo o volume do cérebro. Começam na superfície do cérebro, depois mergulham no próprio tecido. À medida que se espalham, fornecem nutrientes e oxigênio a todas as células do cérebro.
Tal como cada célula exige nutrientes para se alimentar, cada célula também produz resíduos como subproduto. A limpeza desses resíduos é o segundo problema básico que cada órgão tem que resolver. Este diagrama mostra o sistema linfático do corpo, que evoluiu para satisfazer esta necessidade. É uma segunda rede de vasos, paralela, que se estende por todo o corpo. Agarra em proteínas e outros resíduos dos espaços entre as células, recolhe-os e depois despeja-os no sangue para poderem ser eliminados.
Se olharem com atenção para este diagrama, verão uma coisa que não faz muito sentido. Se ampliarmos a cabeça deste tipo, uma das coisas que ali veremos é que não há vasos linfáticos no cérebro. Isto não faz muito sentido, pois não? Quer dizer, o cérebro é este órgão extremamente ativo que produz uma grande quantidade de resíduos correspondentes que têm que ser limpos eficazmente. No entanto, não tem vasos linfáticos, o que significa que a solução que o resto do corpo assume para limpar esses resíduos não funciona no cérebro.
Então, como é que o cérebro resolve o problema da limpeza dos seus resíduos? Esta questão, aparentemente rotineira foi o que motivou o nosso grupo a agarrar nesta história. O que descobrimos, quando vasculhamos o cérebro, entre os neurônios e os vasos sanguíneos, foi que a solução do cérebro para o problema da limpeza de resíduos, era mesmo inesperada. Era engenhosa, mas também era belíssima. Vou contar-vos o que descobrimos.
O cérebro tem uma grande bolsa de fluido limpo e claro, chamado líquido cefalorraquidiano. Chamamos-lhe LCR. O LCR preenche o espaço que rodeia o cérebro. Os resíduos do interior do cérebro escoam para o LCR que despeja para o sangue, juntamente com os resíduos. Assim, é muito parecido com o sistema linfático, não é? Mas o que é interessante é que o fluido e os resíduos do interior do cérebro não percorrem o seu caminho ao acaso para saírem destas bolsas de LCR. Pelo contrário, há uma rede especializada de "canalização" que organiza e facilita este processo. Podemos ver isso nestes vídeos. Aqui, voltamos a ver a imagem do cérebro de ratos vivos. A imagem da esquerda mostra o que acontece à superfície do cérebro, e a imagem da direita mostra o que acontece por baixo da superfície do cérebro no interior do próprio tecido.
Marcamos os vasos sanguíneos a vermelho e o LCR que rodeia o cérebro vai aparecer a verde. O que nos surpreendeu foi que o fluido no exterior do cérebro não se mantinha no exterior. Pelo contrário, o LCR era empurrado para o interior do cérebro no espaço exterior aos vasos sanguíneos e, quando inundava o cérebro no exterior desses vasos, estava a ajudar a remover, a limpar os resíduos dos espaços entre as células do cérebro. Pensando bem, usar assim o exterior destes vasos sanguíneos é de fato uma solução muito inteligente porque o cérebro está encerrado num crânio rígido e está repleto de células. Portanto não tem espaço extra lá dentro para um segundo conjunto de vasos, como o sistema linfático. Mas os vasos sanguíneos estendem-se desde a superfície do cérebro até atingirem cada uma das células do cérebro, o que significa que este fluido que viaja por entre esses vasos pode atingir facilmente todo o volume do cérebro. Assim, isto é uma forma muito inteligente de fazer com que um conjunto de vasos, os vasos sanguíneos, assumam e substituam a função de um segundo conjunto de vasos, os vasos linfáticos, para fazer isso e, portanto, não precisamos deles. O espantoso é que não há nenhum outro órgão que tenha esta solução para se libertar dos resíduos entre as células. Esta é uma solução totalmente exclusiva do cérebro.
Mas a nossa descoberta mais surpreendente foi que tudo isto, tudo o que acabei de dizer, com todo este fluido a percorrer o cérebro, só acontece no cérebro adormecido. Aqui, o vídeo à esquerda mostra a quantidade de LCR que se movimenta através do cérebro dum rato vivo que está acordado. Praticamente não há nenhum. Mas, no mesmo animal, se esperarmos um pouco até que ele adormeça, o que vemos é que o LCR está a inundar o cérebro. Descobrimos que, ao mesmo tempo, quando o cérebro adormece, as próprias células parecem encolher, abrindo espaços entre elas, permitindo que o fluido penetre e permitindo que os resíduos sejam limpos.
Portanto, parece que Galeno pode ter estado na pista certa, quando escreveu sobre um fluido que percorria o cérebro quando começávamos a dormir. A nossa investigação, 2000 anos depois, sugere que o que acontece é que, quando o cérebro está acordado e está na sua atividade máxima, adia para mais tarde a limpeza dos resíduos dos espaços entre as células. Depois, quando adormece e não precisa de estar tão ativo, muda para uma espécie de modo de limpeza para eliminar os resíduos dos espaços entre as células, os resíduos que se acumulam durante o dia. É um pouco como pormos de lado as nossas tarefas caseiras durante a semana de trabalho quando não temos tempo para as fazer e depois, efetuarmos todas as limpezas que precisamos de fazer quando chega o fim de semana.
Ora bem, falei muito sobre a limpeza de resíduos mas não fui muito específico sobre os tipos de resíduos que o cérebro precisa de eliminar durante o sono, a fim de se manter saudável. O resíduo, em que estes estudos recentes mais se concentraram, é a beta-amiloide que é uma proteína que o cérebro está sempre a produzir. O meu cérebro está a produzir beta-amiloide neste momento, e o vosso também. Mas, em pacientes com a doença de Alzheimer, a beta-amiloide concentra-se e agrega-se nos espaços entre as células do cérebro, em vez de ser eliminada, como devia acontecer. É esta concentração de beta-amiloide que se julga ser um dos passos fundamentais no desenvolvimento dessa terrível doença. Medimos a velocidade com que a beta-amiloide é eliminada do cérebro, quando ele está acordado e quando ele está a dormir. Descobrimos que, de fato, a limpeza da beta-amiloide é muito mais rápida no cérebro adormecido.
Portanto, se o sono faz parte da solução do cérebro para o problema da limpeza de resíduos, então isso pode mudar drasticamente a forma como encaramos a relação entre o sono, a beta-amiloide e a doença de Alzheimer. Uma série de estudos clínicos recentes sugere que, entre pacientes que ainda não desenvolveram a doença de Alzheimer, uma pior qualidade de sono e a duração do sono estão associadas a uma maior quantidade de concentração de beta-amiloide no cérebro. Embora seja importante assinalar que estes estudos não provam que a falta de sono ou um sono deficiente provocam a doença de Alzheimer, sugerem que a dificuldade do cérebro em manter a casa limpa, eliminando resíduos, como a beta-amiloide, pode contribuir para o desenvolvimento de doenças como a de Alzheimer.
Assim, o que esta nova investigação nos diz é que uma coisa que todos nós já sabíamos sobre o sono, que até Galeno compreendia acerca do sono, — que ele refresca e limpa o espírito — pode na verdade ser uma parte importante do que, afinal, o sono é. Estão a ver, vocês e eu, vamos dormir todas as noites, mas o nosso cérebro nunca descansa. Enquanto o nosso corpo está parado e o nosso espírito anda a passear algures em sonhos, o elegante maquinismo do cérebro está silenciosamente a trabalhar a sério, a limpar e a fazer a manutenção desta máquina incrivelmente complexa. Tal como o nosso trabalho caseiro, é uma tarefa suja e ingrata. mas também é importante. Na nossa casa, se deixarmos de limpar a cozinha, durante um mês, a nossa casa fica totalmente impossível de se viver muito rapidamente. Mas no cérebro, as consequências de qualquer falha, podem ser muito maiores do que o embaraço de bancadas sujas, porque, quando se trata de limpar o cérebro, é a própria saúde e função do espírito e do corpo que estão em jogo, razão por que compreender hoje essas funções de manutenção muito básicas do cérebro pode ser fundamental para evitar e tratar doenças do espírito amanhã.
Obrigado.
(Aplausos)
Fonte: One more reason to get a good night’s sleep
[Via BBA]
Dormir. É uma coisa em que gastamos cerca de um terço da nossa vida. Mas sabemos realmente do que se trata?
Há dois mil anos, Galeno, um dos mais destacados investigadores médicos da Antiguidade, defendeu que, quando estamos acordados, a força motora do nosso cérebro, o seu sumo, fluía para todas as outras partes do corpo, animando-as, mas deixando o cérebro esgotado. Ele pensava que, quando dormíamos, toda essa umidade que enchia o resto do corpo voltava atrás, voltando a hidratar o cérebro e a refrescar o espírito. Isto, hoje, parece-nos uma coisa muito ridícula, mas Galeno estava apenas a tentar explicar uma coisa sobre o sono com que lidamos todos os dias. Todos sabemos, por experiência própria, que, quando dormimos, limpamos o espírito e, quando não dormimos, o nosso espírito fica nublado. Embora hoje saibamos muito mais sobre o sono do que no tempo de Galeno, ainda não compreendemos porque é que o sono, entre todas as nossas atividades, tem esta incrível função reparadora para o espírito.
Portanto, quero falar hoje sobre a investigação recente que pode lançar alguma luz sobre esta questão. Descobrimos que o sono pode ser uma espécie de elegante solução para algumas das necessidades mais básicas do cérebro, uma forma única de o cérebro resolver as grandes exigências e as estreitas margens que o colocam à parte de todos os outros órgãos do corpo.
Quase toda a biologia que observamos pode ser encarada como uma série de problemas e soluções correspondentes. O primeiro problema que todos os órgãos têm que resolver é um fornecimento contínuo de nutrientes para alimentar todas as células do corpo. No cérebro, isso é especialmente crítico. A sua intensa atividade elétrica gasta um quarto de todo o abastecimento de energia ao corpo, apesar de o cérebro corresponder apenas a 2% da massa do corpo. O sistema circulatório resolve o problema do consumo de nutrientes enviando vasos sanguíneos para abastecer de nutrientes e oxigênio todos os cantos do nosso corpo.
Podemos ver isso aqui neste vídeo. Estamos a ver aqui os vasos sanguíneos no cérebro de um rato vivo. Os vasos sanguíneos formam uma rede complexa que preenche todo o volume do cérebro. Começam na superfície do cérebro, depois mergulham no próprio tecido. À medida que se espalham, fornecem nutrientes e oxigênio a todas as células do cérebro.
Tal como cada célula exige nutrientes para se alimentar, cada célula também produz resíduos como subproduto. A limpeza desses resíduos é o segundo problema básico que cada órgão tem que resolver. Este diagrama mostra o sistema linfático do corpo, que evoluiu para satisfazer esta necessidade. É uma segunda rede de vasos, paralela, que se estende por todo o corpo. Agarra em proteínas e outros resíduos dos espaços entre as células, recolhe-os e depois despeja-os no sangue para poderem ser eliminados.
Se olharem com atenção para este diagrama, verão uma coisa que não faz muito sentido. Se ampliarmos a cabeça deste tipo, uma das coisas que ali veremos é que não há vasos linfáticos no cérebro. Isto não faz muito sentido, pois não? Quer dizer, o cérebro é este órgão extremamente ativo que produz uma grande quantidade de resíduos correspondentes que têm que ser limpos eficazmente. No entanto, não tem vasos linfáticos, o que significa que a solução que o resto do corpo assume para limpar esses resíduos não funciona no cérebro.
Então, como é que o cérebro resolve o problema da limpeza dos seus resíduos? Esta questão, aparentemente rotineira foi o que motivou o nosso grupo a agarrar nesta história. O que descobrimos, quando vasculhamos o cérebro, entre os neurônios e os vasos sanguíneos, foi que a solução do cérebro para o problema da limpeza de resíduos, era mesmo inesperada. Era engenhosa, mas também era belíssima. Vou contar-vos o que descobrimos.
O cérebro tem uma grande bolsa de fluido limpo e claro, chamado líquido cefalorraquidiano. Chamamos-lhe LCR. O LCR preenche o espaço que rodeia o cérebro. Os resíduos do interior do cérebro escoam para o LCR que despeja para o sangue, juntamente com os resíduos. Assim, é muito parecido com o sistema linfático, não é? Mas o que é interessante é que o fluido e os resíduos do interior do cérebro não percorrem o seu caminho ao acaso para saírem destas bolsas de LCR. Pelo contrário, há uma rede especializada de "canalização" que organiza e facilita este processo. Podemos ver isso nestes vídeos. Aqui, voltamos a ver a imagem do cérebro de ratos vivos. A imagem da esquerda mostra o que acontece à superfície do cérebro, e a imagem da direita mostra o que acontece por baixo da superfície do cérebro no interior do próprio tecido.
Marcamos os vasos sanguíneos a vermelho e o LCR que rodeia o cérebro vai aparecer a verde. O que nos surpreendeu foi que o fluido no exterior do cérebro não se mantinha no exterior. Pelo contrário, o LCR era empurrado para o interior do cérebro no espaço exterior aos vasos sanguíneos e, quando inundava o cérebro no exterior desses vasos, estava a ajudar a remover, a limpar os resíduos dos espaços entre as células do cérebro. Pensando bem, usar assim o exterior destes vasos sanguíneos é de fato uma solução muito inteligente porque o cérebro está encerrado num crânio rígido e está repleto de células. Portanto não tem espaço extra lá dentro para um segundo conjunto de vasos, como o sistema linfático. Mas os vasos sanguíneos estendem-se desde a superfície do cérebro até atingirem cada uma das células do cérebro, o que significa que este fluido que viaja por entre esses vasos pode atingir facilmente todo o volume do cérebro. Assim, isto é uma forma muito inteligente de fazer com que um conjunto de vasos, os vasos sanguíneos, assumam e substituam a função de um segundo conjunto de vasos, os vasos linfáticos, para fazer isso e, portanto, não precisamos deles. O espantoso é que não há nenhum outro órgão que tenha esta solução para se libertar dos resíduos entre as células. Esta é uma solução totalmente exclusiva do cérebro.
Mas a nossa descoberta mais surpreendente foi que tudo isto, tudo o que acabei de dizer, com todo este fluido a percorrer o cérebro, só acontece no cérebro adormecido. Aqui, o vídeo à esquerda mostra a quantidade de LCR que se movimenta através do cérebro dum rato vivo que está acordado. Praticamente não há nenhum. Mas, no mesmo animal, se esperarmos um pouco até que ele adormeça, o que vemos é que o LCR está a inundar o cérebro. Descobrimos que, ao mesmo tempo, quando o cérebro adormece, as próprias células parecem encolher, abrindo espaços entre elas, permitindo que o fluido penetre e permitindo que os resíduos sejam limpos.
Portanto, parece que Galeno pode ter estado na pista certa, quando escreveu sobre um fluido que percorria o cérebro quando começávamos a dormir. A nossa investigação, 2000 anos depois, sugere que o que acontece é que, quando o cérebro está acordado e está na sua atividade máxima, adia para mais tarde a limpeza dos resíduos dos espaços entre as células. Depois, quando adormece e não precisa de estar tão ativo, muda para uma espécie de modo de limpeza para eliminar os resíduos dos espaços entre as células, os resíduos que se acumulam durante o dia. É um pouco como pormos de lado as nossas tarefas caseiras durante a semana de trabalho quando não temos tempo para as fazer e depois, efetuarmos todas as limpezas que precisamos de fazer quando chega o fim de semana.
Ora bem, falei muito sobre a limpeza de resíduos mas não fui muito específico sobre os tipos de resíduos que o cérebro precisa de eliminar durante o sono, a fim de se manter saudável. O resíduo, em que estes estudos recentes mais se concentraram, é a beta-amiloide que é uma proteína que o cérebro está sempre a produzir. O meu cérebro está a produzir beta-amiloide neste momento, e o vosso também. Mas, em pacientes com a doença de Alzheimer, a beta-amiloide concentra-se e agrega-se nos espaços entre as células do cérebro, em vez de ser eliminada, como devia acontecer. É esta concentração de beta-amiloide que se julga ser um dos passos fundamentais no desenvolvimento dessa terrível doença. Medimos a velocidade com que a beta-amiloide é eliminada do cérebro, quando ele está acordado e quando ele está a dormir. Descobrimos que, de fato, a limpeza da beta-amiloide é muito mais rápida no cérebro adormecido.
Portanto, se o sono faz parte da solução do cérebro para o problema da limpeza de resíduos, então isso pode mudar drasticamente a forma como encaramos a relação entre o sono, a beta-amiloide e a doença de Alzheimer. Uma série de estudos clínicos recentes sugere que, entre pacientes que ainda não desenvolveram a doença de Alzheimer, uma pior qualidade de sono e a duração do sono estão associadas a uma maior quantidade de concentração de beta-amiloide no cérebro. Embora seja importante assinalar que estes estudos não provam que a falta de sono ou um sono deficiente provocam a doença de Alzheimer, sugerem que a dificuldade do cérebro em manter a casa limpa, eliminando resíduos, como a beta-amiloide, pode contribuir para o desenvolvimento de doenças como a de Alzheimer.
Assim, o que esta nova investigação nos diz é que uma coisa que todos nós já sabíamos sobre o sono, que até Galeno compreendia acerca do sono, — que ele refresca e limpa o espírito — pode na verdade ser uma parte importante do que, afinal, o sono é. Estão a ver, vocês e eu, vamos dormir todas as noites, mas o nosso cérebro nunca descansa. Enquanto o nosso corpo está parado e o nosso espírito anda a passear algures em sonhos, o elegante maquinismo do cérebro está silenciosamente a trabalhar a sério, a limpar e a fazer a manutenção desta máquina incrivelmente complexa. Tal como o nosso trabalho caseiro, é uma tarefa suja e ingrata. mas também é importante. Na nossa casa, se deixarmos de limpar a cozinha, durante um mês, a nossa casa fica totalmente impossível de se viver muito rapidamente. Mas no cérebro, as consequências de qualquer falha, podem ser muito maiores do que o embaraço de bancadas sujas, porque, quando se trata de limpar o cérebro, é a própria saúde e função do espírito e do corpo que estão em jogo, razão por que compreender hoje essas funções de manutenção muito básicas do cérebro pode ser fundamental para evitar e tratar doenças do espírito amanhã.
Obrigado.
(Aplausos)
Fonte: One more reason to get a good night’s sleep
[Via BBA]
