O estudo do sono tem despertado interesse desde a antiguidade, suscitando diversos documentos escritos a cerca deste assunto. Segundo Timo-Iaria (1985), o sono foi objeto de análise subjetiva, observativa e, sobretudo discursiva durante milhares de anos em todas as civilizações.

Até o presente momento, a função do sono ainda não está completamente esclarecida, mas, sabe-se que serve para restaurar os níveis normais de atividade e o “equilíbrio” normal entre as diferentes partes do sistema nervoso central (Guyton e cols, 1997), além de estar envolvido com a conservação do metabolismo energético, com a cognição, com a termorregulação, com a maturação neural e a saúde mental (Kandel e cols, 2003).

Embora represente um período de descanso, o sono parece não ser um indicador de estado passivo do sistema nervoso, correspondendo então a um fenômeno ativo, com fases distintas e bem caracterizadas (Aserinsky e Kleitman, 1953; Crick e Mitchison, 1983).

Considerando o aspecto científico, foi a partir da década de 30 que avanços notáveis a cerca do estudo do sono possibilitaram um maior progresso e compreensão do assunto.

Berger (1930) obteve um grande avanço no estudo dos mecanismos de sono e vigília quando registrou a atividade elétrica encefálica, por meio de eletrodos de agulhas introduzidos no couro cabeludo (eletroencefalograma, ou EEG). Nos primeiros EEGs registrados durante o sono, Berger descreveu os fusos e as ondas delta, que caracterizam as fases II, III e IV do sono humano, descritas mais adiante.

O sono apresenta estágios alternantes, e cada estágio possui padrões eletroencefalográficos característicos, segundo freqüência e amplitude das ondas, que são distintos daqueles observados durante a vigília (Loomis e cols., 1937; 1938).

Rimbaud e cols. (1955) observaram a ocorrência de curtas fases dessincronizadas no EEG durante o sono natural de gatos, que eram semelhantes ao padrão típico de atividade elétrica no hipocampo (ritmo teta). Essas fases constituem um estado de sono inteiramente distinto daquele com padrão sincronizado e foram denominadas de “sono dessincronizado” (Moruzzi, 1972) ou também “sono paradoxal” (Jouvet, 1972), pois possui padrão eletroencefalográfico análogo ao da vigília, porém associado à ausência do tônus muscular (Jouvet e Michel, 1959). O sono paradoxal passou a ser extensamente estudado, em especial devido aos movimentos periódicos rápidos dos olhos na espécie humana (por esse motivo, esse estágio também pode ser denominado sono REM – “Rapid Eye Movements”).

Esta fase também se caracteriza pela presença de sonhos (Dement e Kleitman; 1957), pelos eventos fásicos (que incluem os movimentos oculares rápidos, e também abalos musculares ou mioclonias, e ondas ponto-genículo-occipitais - PGO) e tônicos (as já citadas atonia muscular esquelética e dessincronização do eletroencefalograma cortical, ou seja, ondas de baixa amplitude e alta freqüência, e flutuações cardio-respiratórias) (Aserinsky e Kleitman, 1953; Jouvet, 1962, Vertes, 1984; Siegel, 1994).

Estudos demonstram que o tronco encefálico, particularmente a formação reticular pontina lateral e bulbar medial, é a área responsável pela geração do sono REM, conforme revisado por Vertes (1984) e Siegel (1994).

Em contrapartida ao sono REM, existe o sono NREM (“Non-Rapid Eye Movements”), que também pode ser denominado sono sincronizado, pois um potencial elétrico rítmico inibitório-excitatório, gerado por neurônios talâmicos e corticais, forma ondas sincronizadas de alta amplitude e baixa freqüência (Steriade, 1992). Esta fase do sono pode ainda ser subdividida em quatro estágios conforme o aumento de sua profundidade (Rechtschaffen e Kales, 1968):

Estágio 1: o indivíduo se encontra numa transição entre o estado de vigília e o sono, com ondas no EEG de baixa voltagem;

Estágio 2: presença de ondas no EEG de baixa voltagem, sendo interrompido por fusos e complexo K, que são ondas de alta amplitude;

Estágio  3: presença de ondas delta, que possuem baixa freqüência e alta amplitude;

Estágio 4: predominância de ondas delta, lentas. Juntamente com o estágio 3, é denominado também como ‘Sono de Ondas Lentas’.

          De modo geral, o sono NREM apresenta baixa atividade neuronal, taxa metabólica baixa, temperatura encefálica baixa, declínio da atividade simpática e aumento da atividade parassimpática, pouca atividade muscular e a regulação da temperatura está presente (Kandel e cols, 2003).

          Durante o período de sono em seres humanos normalmente ocorrem de 4 a 6 ciclos bifásicos (Figura 1) com duração de 90 a 100 minutos cada, sendo cada um dos ciclos composto pelas fases do sono NREM, com duração de 45 a 84 minutos, e pela fase do sono REM, que dura de 5 a 45 minutos (Horne, 1980; Morrison, 1983).

          Em indivíduos adultos normais, o sono NREM encontra-se principalmente distribuído na primeira metade do período de sono, enquanto o sono REM predomina na segunda metade deste período. Em seres humanos, um adulto jovem saudável, com ciclo vigília-sono convencional,

apresenta, aproximadamente, as seguintes proporções em relação ao tempo total de sono (Carskadon e Dement, 1994):

• Sono NREM:

               estágio 1    →    2 - 5%,

               estágio 2    →    45 - 55%,

               estágio 3    →    8%,

               estágio 4    →    10 - 15%,

•  Sono REM      →     20 - 25%.

 Figura 1: O ciclo dos estágios do sono de seres humanos de vida adulta inicial. Pode-se observar que o sono caracteriza-se pela progressão do estágio 1 para o estágio 4 do sono NREM. Depois de aproximadamente 70-80 minutos, o individuo retorna brevemente para os estágios 3 ou 2, e então entra na primeira fase do sono REM da noite, que dura aproximadamente 5-10 minutos. Nos seres humanos, a duração do ciclo representado pelo início do sono NREM até o final da primeira fase de sono REM é de aproximadamente 90-110 minutos. Este ciclo sono NREM/REM é repetido de 4 a 6 vezes durante a noite. Nos ciclos sucessivos a duração dos estágios 3 e 4 do sono NREM diminuem à medida que a duração da fase REM aumenta.  Fonte: Kandel e cols, 2001.

          O ritmo circadiano básico do ciclo sono-vigília é gerado pelo núcleo supraquiasmático, geralmente vinculado às oscilações na temperatura e ao ciclo claro-escuro geofísico (Moore-Ede e cols., 1982). Em seres humanos normalmente, o período de sono ocorre durante a noite e geralmente é único. Em ratos e camundongos, por exemplo, o período de sono é durante o dia, e o sono é fragmentado, característica de animal predado.

          Sagüis (Callithrix sp.) podem ser bons modelos de sono para o sono humano, pois possuem o período de sono durante a noite. Além disso, estes animais apresentam as mesmas fases (NREM e REM) e os mesmos estágios do sono NREM, em forma de ciclos bifásicos tal qual o humano, demonstrado por Crofts e colaboradores (2001), ao serem analisados por radiotelemetria.

          Utilizando essa técnica (telemetria), além do registro do eletroencefalograma, informações sobre a temperatura corpórea e a atividade locomotora também podem ser obtidas. Não obstante, a restrição física ao animal é inexistente, ao contrário do que aconteceu em experimentos que fixavam o animal em uma cadeira (Weitzmann, 1961), ou acoplavam ao animal uma mochila contendo a aparelhagem para medição (Bert e cols, 1975).

          Utilizando-se a radiotelemetria, portanto, não há (ou pelo menos é muito reduzida quando comparada ao registro convencional) restrição física e psicológica ao animal, e este pode continuar vivendo com seu grupo, no local onde já está acostumado, possibilitando, desta maneira, uma maior confiabilidade do resultado.

          Até o momento, poucos estudos utilizando a radiotelemetria foram feitos com o objetivo de analisar o sono em sagüis. O trabalho desenvolvido neste laboratório baseia-se em estudos de transmissores implantados no encéfalo de sagüis, possibilitando o registro de um canal de EEG durante o período de sono. Os diferentes estágios do sono são classificados de acordo com os critérios de Rechtschaffen e Kales (1968), exceto pela ausência das informações do eletrooculograma e eletromiograma, em vigília, provável REM (pREM), sono leve (estágios 1 e 2) e sono de ondas lentas (estágios 3 e 4).

          Para melhor caracterizar os estágios do sono, informações adicionais, como registro do eletromiograma e da temperatura, podem ser obtidas. Além disso, o trabalho de Crofts e seus colaboradores abre possibilidades para o estudo de drogas que modulam o sono, neste modelo comprovadamente adequado.

          Assim, a proposta do presente trabalho é analisar a resposta eletrofisiológica e comportamental do sono de sagüis às seguintes drogas: modafinil (droga que age diminuindo o sono), diazepam (droga indutora de sono) e donepezil (droga que aumenta a frequência do sono REM). Essas drogas são utilizadas na clínica no tratamento de narcolepsia (Bastuji e cols, 1988; Boivin e cols, 1993), para o tratamento de insônia (Gilman, 1996), e no tratamento da Doença de Alzheimer (Geldmacher, 1997), respectivamente.

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Aserinsky, E; Kleitman, N – Regularly occurring periods of eye motility and concomitant phenomena during sleep. Science, 118:273-274, 1953.

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