Por que sonhamos? Uma nova teoria sobre como os sonhos protegem nossos cérebros.

Por David Eagleman,

Quando ele tinha dois anos, Ben parou de ver com o olho esquerdo. Sua mãe o levou ao médico e logo descobriu que ele tinha câncer de retina em ambos os olhos. Depois que a quimioterapia e a radiação falharam, os cirurgiões removeram seus olhos. Para Ben, a visão se foi para sempre.

Mas, aos sete anos de idade, ele desenvolveu uma técnica para decodificar o mundo ao seu redor: ele clicava com a boca e ouvia os ecos que retornavam. Esse método permitiu que Ben determinasse a localização de portas abertas, pessoas, carros estacionados, latas de lixo e assim por diante. Ele estava ecolocalizando: refletindo suas ondas sonoras em objetos no ambiente e captando os reflexos para construir um modelo mental de seu entorno.

A ecolocalização pode parecer um feito improvável para um humano, mas milhares de cegos aperfeiçoaram essa habilidade, assim como Ben fez. O fenômeno tem sido escrito desde pelo menos a década de 1940, quando a palavra "ecolocalização" foi cunhada pela primeira vez em um artigo da Science intitulado "Ecolocalização por homens cegos, morcegos e radar."

Como a cegueira pode dar origem à impressionante capacidade de entender os arredores com os ouvidos? A resposta está em um presente concedido ao cérebro pela evolução: adaptabilidade tremenda.

Sempre que aprendemos algo novo, adquirimos uma nova habilidade ou modificamos nossos hábitos, a estrutura física de nosso cérebro muda. Os neurônios, as células responsáveis ​​pelo processamento rápido das informações no cérebro, estão interconectados aos milhares — mas, como amizades em uma comunidade, as conexões entre eles mudam constantemente: fortalecimento, enfraquecimento e descoberta de novos parceiros. O campo da neurociência chama esse fenômeno de "plasticidade cerebral", referindo-se à capacidade do cérebro, como o plástico, de assumir novas formas e mantê-las. Descobertas mais recentes na neurociência sugerem que o tipo de flexibilidade do cérebro é muito mais matizado do que segurar uma forma, no entanto. Para captar isso, nos referimos à plasticidade do cérebro como “conexão viva” para destacar como este vasto sistema de 86 bilhões de neurônios e 0,2 quatrilhão de conexões se reconecta a cada momento de sua vida.

A neurociência costumava pensar que diferentes partes do cérebro eram predeterminadas para desempenhar funções específicas. Mas as descobertas mais recentes derrubaram o velho paradigma. Uma parte do cérebro pode inicialmente receber uma tarefa específica; por exemplo, a parte de trás do nosso cérebro é chamada de “córtex visual” porque geralmente controla a visão. Mas esse território pode ser reatribuído a uma tarefa diferente. Não há nada de especial nos neurônios do córtex visual: eles são simplesmente neurônios que por acaso estão envolvidos no processamento de formas ou cores em pessoas com olhos funcionais. Mas, sem visão, esses mesmos neurônios podem se reconectar para processar outros tipos de informação.

A Mãe Natureza imbuiu nossos cérebros com flexibilidade para se adaptar às circunstâncias. Assim como dentes afiados e pernas rápidas são úteis para a sobrevivência, o mesmo ocorre com a capacidade de reconfiguração do cérebro. A conexão ativa do cérebro permite o aprendizado, a memória e a capacidade de desenvolver novas habilidades.

No caso de Ben, a fiação flexível de seu cérebro reaproveitou seu córtex visual para processar o som. Como resultado, Ben tinha mais neurônios disponíveis para lidar com as informações auditivas, e esse poder de processamento aumentado permitiu a Ben interpretar as ondas sonoras em detalhes chocantes. A super audição de Ben demonstra uma regra mais geral: quanto mais território do cérebro um sentido particular possui, melhor seu desempenho.

As últimas décadas renderam várias revelações sobre a livewiring, mas talvez a maior surpresa seja sua rapidez. Os circuitos cerebrais se reorganizam não apenas nos novos cegos, mas também nos deficientes visuais que apresentam cegueira temporária. Em um estudo, participantes com visão aprenderam intensamente a ler Braille. Metade dos participantes ficou com os olhos vendados durante a experiência. Ao final dos cinco dias, os participantes que usaram vendas puderam distinguir diferenças sutis entre caracteres em Braille muito melhor do que os participantes que não usaram vendas. Ainda mais notável, os participantes vendados mostraram ativação em regiões cerebrais visuais em resposta ao toque e som. Quando a atividade no córtex visual foi temporariamente interrompida, a vantagem da leitura em Braille dos participantes vendados foi embora. Em outras palavras, os participantes vendados tiveram melhor desempenho na tarefa relacionada ao toque porque seu córtex visual foi recrutado para ajudar. Depois que a venda foi removida, o córtex visual voltou ao normal em um dia, não respondendo mais ao toque e ao som.

Mas essas mudanças não precisam levar cinco dias; aconteceu de ser quando a medição ocorreu. Quando os participantes vendados são medidos continuamente, a atividade relacionada ao toque aparece no córtex visual em cerca de uma hora.

O que a flexibilidade do cérebro e o rápido controle cortical têm a ver com o sonho? Talvez mais do que se pensava anteriormente. Ben claramente se beneficiou da redistribuição de seu córtex visual para outros sentidos porque ele havia perdido os olhos para sempre, mas e os participantes dos experimentos com os olhos vendados? Se nossa perda de sentido for apenas temporária, a conquista rápida do território do cérebro pode não ser tão útil.

E é isso, propomos, que sonhamos.

Na competição incessante pelo território do cérebro, o sistema visual tem um problema único: devido à rotação do planeta, todos os animais são lançados na escuridão por uma média de 12 a cada 24 horas. (Claro, isso se refere à vasta maioria do tempo evolutivo, não ao nosso mundo eletrificado atual.) Nossos ancestrais efetivamente foram participantes involuntários do experimento de olhos vendados, todas as noites de suas vidas inteiras.

Então, como o córtex visual dos cérebros de nossos ancestrais defendeu seu território, na ausência de informações dos olhos?

Sugerimos que o cérebro preserva o território do córtex visual, mantendo-o ativo à noite. Em nossa “teoria da ativação defensiva”, o sono onírico existe para manter os neurônios ativos no córtex visual, combatendo, assim, a dominação dos sentidos vizinhos. Nessa visão, os sonhos são principalmente visuais precisamente porque esse é o único sentido que é prejudicado pela escuridão. Assim, apenas o córtex visual é vulnerável de uma forma que justifique a atividade gerada internamente para preservar seu território.

Em humanos, o sono é pontuado por movimentos rápidos dos olhos (REM) a cada 90 minutos. É quando ocorre a maioria dos sonhos. (Embora algumas formas de sonho possam ocorrer durante o sono não-REM, esses sonhos são abstratos e não têm a vivacidade visual dos sonhos REM.)

O sono REM é desencadeado por um conjunto especializado de neurônios que bombeiam atividade diretamente para o córtex visual do cérebro, fazendo-nos sentir a visão mesmo com os olhos fechados. Essa atividade no córtex visual é provavelmente a razão pela qual os sonhos são pictóricos e fílmicos. (O circuito alimentador de sonhos também paralisa seus músculos durante o sono REM para que seu cérebro possa simular uma experiência visual sem mover o corpo ao mesmo tempo.) A precisão anatômica desses circuitos sugere que o sono onírico é biologicamente importante — tão preciso e universal o circuito raramente evolui sem uma função importante por trás dele.

A teoria da ativação defensiva faz algumas previsões claras sobre o sonho. Por exemplo, como a flexibilidade do cérebro diminui com a idade, a fração de sono gasta em REM também deve diminuir ao longo da vida. E é exatamente o que acontece: em humanos, o REM é responsável por metade do tempo de sono de uma criança, mas a porcentagem diminui continuamente para cerca de 18% nos idosos. O sono REM parece se tornar menos necessário à medida que o cérebro se torna menos flexível.

Claro, essa relação não é suficiente para provar a teoria da ativação defensiva. Para testá-lo em um nível mais profundo, ampliamos nossa investigação para outros animais além dos humanos. A teoria da ativação defensiva faz uma previsão específica: quanto mais flexível o cérebro de um animal, mais sono REM ele deve ter para defender seu sistema visual durante o sono. Para tanto, examinamos até que ponto os cérebros de 25 espécies de primatas são "pré-programados" versus flexíveis no nascimento. Como podemos medir isso? Observamos o tempo que os animais de cada espécie levam para se desenvolver. Quanto tempo demoram para desmamar de suas mães? Com que rapidez eles aprendem a andar? Quantos anos até chegarem à adolescência? Quanto mais rápido o desenvolvimento de um animal, mais pré-programado (ou seja, menos flexível) é o cérebro.

Conforme previsto, descobrimos que as espécies com cérebros mais flexíveis passam mais tempo no sono REM a cada noite. Embora essas duas medidas — flexibilidade do cérebro e sono REM  — pareçam à primeira vista não estar relacionadas, elas estão na verdade relacionadas.

Como observação lateral, duas das espécies de primatas que examinamos eram noturnas. Mas isso não muda a hipótese: sempre que um animal dorme, seja à noite ou durante o dia, o córtex visual corre o risco de ser dominado pelos outros sentidos. Primatas noturnos, equipados com forte visão noturna, empregam sua visão durante a noite enquanto procuram comida e evitam a predação. Quando eles subsequentemente dormem durante o dia, seus olhos fechados não permitem nenhuma entrada visual e, portanto, seu córtex visual requer defesa.

O circuito dos sonhos é tão fundamentalmente importante que pode ser encontrado até mesmo em pessoas que nasceram cegas. No entanto, aqueles que nascem cegos (ou que ficam cegos cedo na vida) não experimentam imagens visuais em seus sonhos; em vez disso, eles têm outras experiências sensoriais, como tatear o caminho em uma sala reorganizada ou ouvir cachorros estranhos latindo. Isso ocorre porque outros sentidos assumiram seu córtex visual. Em outras palavras, tanto os cegos quanto os que enxergam experimentam atividades na mesma região do cérebro durante os sonhos; eles diferem apenas nos sentidos que são processados ​​lá. Curiosamente, as pessoas que ficam cegas após os sete anos de idade têm mais conteúdo visual em seus sonhos do que aquelas que ficam cegas em idades mais jovens. Isso também é consistente com a teoria da ativação defensiva: os cérebros se tornam menos flexíveis à medida que envelhecemos,

Se os sonhos são alucinações visuais desencadeadas pela falta de estímulos visuais, podemos esperar encontrar alucinações visuais semelhantes em pessoas que são lentamente privadas de estímulos visuais enquanto estão acordadas. Na verdade, é exatamente isso que acontece em pessoas com degeneração ocular, pacientes confinados a um respirador de tanque e prisioneiros em confinamento solitário. Em todos esses casos, as pessoas veem coisas que não existem.

Desenvolvemos nossa teoria de ativação defensiva para explicar as alucinações visuais durante longos períodos de escuridão, mas pode representar um princípio mais geral: o cérebro desenvolveu circuitos específicos para gerar atividade que compensa os períodos de privação. Isso pode ocorrer em vários cenários: quando a privação é regular e previsível (por exemplo, sonhos durante o sono), quando há dano à via de entrada sensorial (por exemplo, zumbido ou síndrome do membro fantasma), e quando a privação é imprevisível (por exemplo, alucinações induzidas por privação sensorial). Nesse sentido, as alucinações durante a privação podem, na verdade, ser uma característica do sistema, e não um bug.

Estamos agora buscando uma comparação sistemática entre uma variedade de espécies em todo o reino animal. Até agora, as evidências têm sido encorajadoras. Alguns mamíferos nascem imaturos, incapazes de regular sua própria temperatura, adquirir alimentos ou se defender (pense em gatinhos, cachorros e furões). Outros nascem maduros, emergindo do útero com dentes, pelos, olhos abertos e a capacidade de regular a temperatura, andar até uma hora após o nascimento e comer alimentos sólidos (pense em cobaias, ovelhas e girafas). Os animais imaturos têm até 8 vezes mais sono REM do que os nascidos maduros. Por quê? Porque quando um cérebro recém-nascido é altamente flexível, o sistema requer mais esforço para defender o sistema visual durante o sono.

Desde o início da comunicação, os sonhos deixaram filósofos, padres e poetas perplexos. O que significam os sonhos? Eles pressagiam o futuro? Nas últimas décadas, os sonhos passaram a ser vistos pelos neurocientistas como um dos mistérios centrais não resolvidos do campo. Eles servem a um propósito mais prático e funcional? Sugerimos que o sono dos sonhos existe, pelo menos em parte, para evitar que outros sentidos assumam o controle do córtex visual do cérebro quando ele não é utilizado. Os sonhos são o contrapeso do excesso de flexibilidade. Assim, embora os sonhos tenham sido tema de canções e histórias, eles podem ser mais bem compreendidos como o estranho amor-filho da plasticidade do cérebro e da rotação do planeta.

Fonte: http://bit.ly/380YjwE

Para maiores informações:

Eagleman DM, Vaughn DA (2020). A teoria da ativação defensiva: o sonho como mecanismo para prevenir o controle do córtex visual.