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Minha mãe é uma das cinco crianças, então ela tem muitas histórias sobre ela e as desventuras de seus irmãos. Um dos meus favoritos gira em torno do meu 'estranho' tio Dorsey e seus primeiros esforços científicos. Quando minha mãe tinha cerca de oito anos de idade, seu irmão mais velho colocou um toca-fitas em sua cama todas as noites para tocar discretamente o poema "The Raven" (1845), de Edgar Allan Poe. Noite após noite, ele tocava a fita, tentando testar se ela espontaneamente recitaria o poema de toda a sua exposição. Do jeito que ela fala, ela acorda toda vez que a gravação começa a tocar. Claro, ela ainda pode recitar as primeiras linhas, mas só porque foi acordada pelo poema noite após noite.
Meu tio nunca conseguiu que minha mãe durmava a aprender, mas algumas de suas idéias podem não ter sido tão equivocadas. Embora o aprendizado do sono, também conhecido como hipnopedia, tenha sido desmascarado, neurocientistas em meu laboratório e outros agora estão descobrindo maneiras de usar estímulos como sinais sonoros durante o sono para fortalecer as memórias.
Os primeiros pesquisadores cometeram o mesmo erro que o tio Dorsey, e achavam que poderíamos aprender material novo durante o sono por osmose, Admirável mundo novo de Aldous Huxley (1932). Assim como no romance distópico, os experimentos que tentaram esse aprendizado do sono foram muitas vezes baseados na falsa premissa de que o sono é como um estado hipnótico. Na década de 1920, alguns pesquisadores acreditavam que poderiam ensinar aos participantes informações totalmente novas, reproduzindo gravações de áudio enquanto dormiam, e os inventores começaram a vender aparelhos baseados na ideia. Não foi muito diferente do episódio de "Big Cheese" (1996) do Dexter's Laboratory, em que o gênio dos desenhos animados usa um aparelho enorme para tentar aprender francês enquanto dorme: não funcionou.
Não foi até a década de 1950 que os pesquisadores descobriram que os efeitos da hipnopedia não eram devidos ao sono. Em vez disso, essas engenhocas estavam realmente despertando as pessoas. Os desmistificadores poderiam dizer usando uma técnica relativamente estabelecida chamada eletroencefalografia (EEG), que registra os sinais elétricos do cérebro através de eletrodos colocados no couro cabeludo. Usando o EEG em seus participantes, os pesquisadores poderiam dizer que os aprendizes do sono estavam realmente acordados (algo que ainda fazemos na pesquisa hoje), e isso quase acabou com a pesquisa sobre o sono como uma ferramenta cognitiva. Cinquenta anos depois, sabemos agora que é possível alterar a memória durante o sono, apenas de uma maneira diferente da esperada anteriormente.
Em 2007, o neurocientista Björn Rasch, da Universidade de Lübeck, e seus colegas relataram que os odores, que estavam associados a material previamente aprendido, poderiam ser usados para indicar o cérebro adormecido. Os autores do estudo ensinaram aos participantes a localização dos objetos em uma grade, assim como no jogo Concentração, e os expuseram ao odor das rosas ao fazê-lo. Em seguida, os participantes dormiram no laboratório, e os pesquisadores esperaram até o estágio mais profundo do sono (sono de ondas lentas) para expô-los novamente ao odor. Então, quando estavam acordados, os participantes foram significativamente melhores em lembrar onde os objetos estavam localizados. Isso funcionou apenas se eles tivessem sido expostos ao odor de rosa durante o aprendizado e o tivessem cheirado durante o sono de ondas lentas. Se eles foram expostos ao odor apenas quando acordados ou durante o sono REM, a sugestão não funcionou.
Quase parecia bom demais para ser verdade. Poderíamos realmente 'marcar' memórias durante o aprendizado com um cheiro e depois convencer nosso cérebro a ensaiar durante o sono? Múltiplos estudos desde o artigo inicial verificaram o achado, e houve até mesmo novas variações, como o uso de sinais sonoros em vez de odores.
Na neurociência cognitiva Paller Lab na Universidade Northwestern, onde eu trabalho, vários artigos foram publicados demonstrando que os neurocientistas podem ligar um único som a um único objeto e reativá-lo individualmente. Por exemplo, você poderia jogar Concentração e aprender que o gato está no canto inferior esquerdo, e a chaleira está no canto superior direito. Quando você aprende o gato, você ouve um miado, e quando você aprende a chaleira, você ouve um apito. Agora, se durante o sono de ondas lentas tocássemos apenas um desses sons, como o miau, você realmente se lembraria da localização do gato ainda melhor do que a chaleira. Tenha em mente que ambos os itens foram inicialmente aprendidos igualmente bem, mostrando que a sugestão de sono ajudou preferencialmente o gato. Essa capacidade de selecionar memórias específicas para reativar é chamada de reativação de memória de destino (TMR).
Nós o chamamos de TMR porque acreditamos que tocar uma pista sonora como essa reativa a memória de aprender a localização do objeto da tarefa anterior. Meu laboratório acredita que esse replay da memória permite que o cérebro fortaleça sua representação de memória, levando a uma melhor recordação. Trabalhando com ratos, os cientistas do cérebro Daniel Bendor e Matthew Wilson, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), descobriram exatamente essa reação esperada quando administraram sinais sonoros relacionados ao aprendizado anterior.
Os neurocientistas estão agora começando a colocar o TMR para funcionar. Um estudo recente do meu grupo funcionou muito parecido com o videogame Guitar Hero, onde o jogador toma o centro do palco como músico. James Antony, agora um pós-doutorado na Universidade de Princeton, mas um estudante de pós-graduação na época, pediu aos participantes que aprendessem duas sequências musicais em um teclado. As músicas eram compostas de quatro notas, que apareciam como círculos caindo, muito parecido com o jogo real. Depois de aprender as duas músicas igualmente bem, os participantes tiraram um cochilo, e Antony falou com uma das músicas. Quando eles foram testados novamente após o sono, os participantes foram melhores na música do sono do que no inculto. Pense na rapidez com que você pode aprender um novo instrumento musical ou música, apenas lembrando seu cérebro adormecido de aprendizado anterior!
Embora algumas pesquisas translacionais tenham começado a surgir, ainda não conhecemos os limites do TMR ou do sono em geral. Em um artigo de 2017, a pesquisadora de pós-doutorado Laura Batterink, do meu laboratório e colegas, descobriu que as observações do TMR em combinação com o sono REM levaram a uma melhor recordação das palavras que foram feitas durante um cochilo à tarde. Esta pesquisa parece apontar para o sono REM como um estado benéfico quando memórias lembradas são integradas em redes de memória preexistentes.
Questões pendentes que ainda temos que abordar incluem: isso funciona para a aprendizagem de línguas estrangeiras (ou seja, aprendizagem gramatical) ou apenas para aprender vocabulário estrangeiro? Poderia ser usado para ajudar a manter o desempenho da memória em uma população que está envelhecendo? A reativação de algumas memórias significa que outras pessoas são eliminadas ainda mais rapidamente?
Estou pessoalmente interessado em saber como essas memórias reativadas podem estar mudando devido a essas sugestões. Meus projetos atuais visam investigar se as pistas fazem com que toda a memória mantenha detalhes ou se essas dicas podem estar consolidando a 'essência' da memória e perdendo detalhes estranhos. Alternativamente, o TMR pode ajudar a impulsionar todos os aspectos da consolidação da memória e mostrar os custos cognitivos apenas para itens incertos.
Temos alguns palpites e novos projetos para resolver essas questões estão surgindo o tempo todo. Mas ainda estamos na fronteira da compreensão do cérebro adormecido. Para uma atividade que fazemos por cerca de um terço da nossa vida, há mais perguntas do que respostas. Talvez o estranho tio Dorsey e suas fitas de Poe fossem na verdade prescientes do futuro da pesquisa do sono. 
