Durante décadas, cientistas suspeitaram que o sono — especialmente o estágio REM, associado aos sonhos — desempenha um papel essencial na consolidação das memórias. Agora, um estudo publicado nesta quinta-feira (12), na revista eLife, revelou um mecanismo neural específico que ajuda o cérebro a organizar memórias sociais enquanto dormimos. A pesquisa identificou um circuito até então pouco compreendido que conecta o hipotálamo, o septo medial e o hipocampo, formando uma rede crítica para transformar experiências sociais recentes em lembranças estáveis.

O trabalho foi conduzido por uma equipe liderada pelos neurocientistas Tingliang Jian, Han Qin e Xiaowei Chen, do Brain Research Center da Third Military Medical University, em Chongqing, na China. Segundo os autores, os resultados sugerem que o cérebro possui circuitos paralelos especializados para consolidar diferentes tipos de memória durante o sono.

“Nosso estudo mostra que um subconjunto específico de neurônios no núcleo supramamilar lateral funciona como um hub durante o sono REM, direcionando informações para circuitos que estabilizam memórias sociais”, escrevem os pesquisadores.

A consolidação da memória é o processo pelo qual experiências recentes são convertidas em memórias duradouras. Estudos anteriores demonstraram que o sono desempenha um papel fundamental nesse fenômeno. Durante o sono profundo (NREM), padrões específicos de atividade neural — conhecidos como sharp-wave ripples — reativam experiências recentes no hipocampo, permitindo que elas sejam armazenadas no córtex cerebral.

No entanto, o papel do sono REM nesse processo permaneceu mais misterioso.

Caracterizado por atividade cerebral rápida e sonhos vívidos, o REM já havia sido associado à consolidação de memórias emocionais e sociais. Mas os circuitos neurais responsáveis por essa função ainda eram pouco conhecidos.

“Embora saibamos que o REM é crítico para a memória, os caminhos neurais que organizam esse processo permaneciam incompletamente definidos”, explicam os autores.

Para investigar essa questão, os pesquisadores utilizaram camundongos e uma combinação de técnicas de neurociência de ponta: fotometria de fibra óptica, eletrofisiologia com optrodos e manipulação optogenética.

Primeiro, a equipe identificou neurônios no núcleo supramamilar lateral (SuM) — uma região do hipotálamo — que projetam sinais para o septo medial (MS), uma área envolvida na modulação da atividade do hipocampo.

Esses neurônios foram marcados com indicadores fluorescentes capazes de registrar variações de cálcio intracelular, um marcador de atividade neuronal. Em seguida, os cientistas monitoraram os sinais enquanto os animais passavam por ciclos naturais de vigília e sono.

O resultado foi surpreendente: a atividade desses neurônios aumentava drasticamente durante o sono REM.

De acordo com as medições, a taxa média de disparo neuronal chegou a 11,6 Hz durante REM, em comparação com 4,2 Hz durante o sono NREM e 4,9 Hz em vigília tranquila. Cerca de 90% dos neurônios identificados nesse circuito mostraram atividade predominante no REM, evidenciando uma especialização funcional para esse estágio do sono.

Para verificar se essa atividade tinha um papel causal na memória, os pesquisadores utilizaram optogenética — técnica que permite ligar ou desligar neurônios com luz.

Durante o sono REM, os cientistas inibiram seletivamente o circuito SuM–MS. O efeito foi imediato e dramático: os animais apresentaram déficits significativos na consolidação de memórias sociais e contextuais.

Em um teste comportamental conhecido como three-chamber social test, os camundongos normalmente demonstram preferência por interagir com um indivíduo desconhecido em vez de um já familiar. No entanto, quando o circuito foi silenciado durante o REM, essa preferência desapareceu — indicando falha na formação da memória social.

“O grupo experimental não demonstrou preferência significativa entre o indivíduo novo e o familiar”, relatam os autores.

Outro experimento avaliou memória contextual associada ao medo. Camundongos normalmente lembram de um ambiente onde receberam estímulos desagradáveis, exibindo comportamento de congelamento ao retornar ao local. Quando o circuito foi inibido durante o REM, esse comportamento diminuiu significativamente.

Os cientistas descobriram ainda um nível adicional de especialização dentro dessa rede.

O circuito SuM–MS envia sinais para o hipocampo através de uma via chamada MS-CA2. Essa região do hipocampo já havia sido implicada em memórias sociais, mas sua função na consolidação durante o sono era desconhecida.

Quando os pesquisadores silenciaram especificamente a via MS-CA2 durante o REM, apenas a memória social foi afetada — enquanto a memória contextual permaneceu intacta.

Isso sugere que o cérebro usa circuitos distintos para consolidar diferentes tipos de memória.

“Os resultados demonstram que a projeção MS-CA2 é essencial para consolidar memórias sociais durante o sono REM, mas não para memórias contextuais”, concluem os autores.

A descoberta reforça a ideia de que o núcleo supramamilar funciona como um centro de coordenação para a memória durante o sono.

Segundo os pesquisadores, o SuM pode atuar como um “roteador neural”, direcionando diferentes tipos de informação para circuitos especializados do hipocampo durante o REM.

Esse modelo ajuda a explicar como experiências complexas — sociais, emocionais ou espaciais — são organizadas enquanto dormimos.

Embora o estudo tenha sido conduzido em camundongos, os pesquisadores acreditam que circuitos semelhantes possam existir no cérebro humano.

Se confirmado, o mecanismo pode ter implicações para distúrbios caracterizados por problemas de memória social ou alterações do sono, como autismo, depressão e doença de Alzheimer.

Ao revelar um circuito neural dedicado à consolidação de memórias sociais durante o sono REM, o estudo acrescenta uma peça importante ao quebra-cabeça da memória. Mais do que um período passivo de descanso, o sono parece ser um momento de intensa reorganização neural — quando o cérebro seleciona, reforça e integra as experiências que definirão o que lembramos no dia seguinte.