Um dos grandes mistérios não resolvidos da ciência é exatamente por que os humanos e outros animais dormem. Há muitas hipóteses: acredita-se que o sono é importante para que nossos órgãos se recuperem e seja fundamental para o desenvolvimento de memórias. Mas não está claro por que essa manutenção tão necessária só acontece depois que caímos em um estado inconsciente, tornando-nos vulneráveis a predadores. Uma maneira de resolver o enigma do sono é investigar suas origens, e um novo estudo publicado na revista Nature envolvendo peixes-zebra revela que o padrão de sono encontrado em humanos e muitos outros animais evoluiu há pelo menos 450 milhões de anos.
Os pesquisadores construíram um microscópio fluorescente de folha de luz especial que poderia transformar todo o minúsculo peixe em uma única célula. Eles também criaram peixes geneticamente para que seus músculos e neurônios se acendessem na presença de cálcio, que é liberado quando essas células estão ativas. Eles então imobilizaram peixes zebras de duas semanas de idade, que são transparentes, em uma solução de ágar. Eles também foram capazes de capturar a freqüência cardíaca, o movimento dos olhos, o tônus muscular e outros dados usando um aparelho de estudo do sono baseado em fluorescência que eles desenvolveram.
Eles descobriram que os peixes passaram por ciclos de sono semelhantes aos humanos, incluindo períodos que a equipe apelidou de “sono de ruptura lenta” e “propagação do sono de ondas”. Embora eles não exibissem movimento ocular aleatório (REM), que é onipresente em mamíferos, seus olhos rolou de volta em suas órbitas. Suas assinaturas cerebrais e musculares, assim como os hormônios que regulam o sono, eram todos semelhantes aos encontrados nos mamíferos. "Eles perdem o tônus muscular, os batimentos cardíacos diminuem, eles não respondem aos estímulos - a única diferença real é a falta de movimento rápido dos olhos durante o sono REM", disse o autor Philippe Mourrain, da Universidade de Stanford, em um comunicado à imprensa.
O estudo sugere que os fundamentos do sono surgiram antes de os mamíferos e os peixes divergirem de um ancestral comum que habita o oceano há 450 milhões de anos, cerca de 150 milhões de anos antes do que se acreditava anteriormente. "Essas assinaturas [do sono] realmente têm funções importantes - mesmo que não saibamos o que são - que sobreviveram a centenas de milhões de anos de evolução", disse o primeiro autor do estudo, Louis Leung, pesquisador do sono em Stanford, à Tina Hesman. Saey no Science News .
"Nós realmente não esperávamos encontrar tantas semelhanças com o sono humano e mamífero", diz Mourrain Kashmira Gander na Newsweek . "Para ver, em um vertebrado vivo, a coreografia complexa da atividade cerebral e muscular durante as transições sono-vigília e sono foi alucinante."
A descoberta significa que os pesquisadores podem ser capazes de usar o peixinho - já usado nos laboratórios de ciências - para investigar os distúrbios do sono e para testar os remédios para dormir. Atualmente, muitos estudos contam com camundongos, que são noturnos, para investigar o sono. Leung diz no comunicado de imprensa que o peixe pode ser um melhor substituto para os seres humanos. "Como as assinaturas neurais dos peixes são essencialmente as mesmas que as nossas, podemos usar informações sobre elas para gerar novas pistas para testes de drogas", diz ele. "Como o peixe-zebra é diurno como os humanos, talvez seja mais biologicamente correto comparar o sono dos peixes com os humanos", em alguns aspectos.
Embora a nova tecnologia usada para fazer a imagem do peixe adormecido esteja sendo amplamente elogiada, Jenny Howard, da National Geographic, relata que nem todos pensam que os ciclos de sono nos peixes são análogos aos mamíferos. Por um lado, o cientista do sono Jerry Siegel, da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, aponta que os pesquisadores analisaram peixes muito jovens e que os padrões de sono em juvenis e adultos são quase universalmente diferentes no reino animal.
"Você não pode simplesmente dizer que o sono é o sono", diz ele, ressaltando que entre os mamíferos os padrões de sono são incrivelmente variados, com algumas espécies recebendo três horas de olho fechado por dia e outras se afastando por 20 horas. Alguns animais possuem ciclos REM e outros não.
Mourrain, no entanto, é mais otimista sobre o uso do pequeno nadador na pesquisa do sono, mesmo que as rotinas noturnas do peixe-zebra não sejam exatamente iguais às dos seres humanos. "As pessoas esquecem que os vertebrados são todos muito semelhantes em sua organização corporal e órgãos", ele diz Gander da Newsweek . "Nós não apenas compartilhamos uma espinha dorsal que protege nossa medula espinhal, o restante do cérebro e a neuroquímica, permitindo que os neurônios se comuniquem, é extremamente conservada".
Ele ressalta que os peixes já são usados em muitas pesquisas médicas, incluindo pesquisas cardiovasculares e de câncer, e acredita que este estudo mostra que eles também podem ser usados em estudos sobre sono e neurociência.
