RITMOS BIOLÓGICOS E CICLO SONO

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RITMOS BIOLÓGICOS E CICLO SONO
RITMOS BIOLÓGICOS E
CICLO SONO-VIGÍLIA
Ritmos Biológicos
Ritmos Biológicos
Mimosa pudica
Relógio endógeno
Ritmos Biológicos
Ritmos circadianos: ritmos que se repetem a cada dia
Ritmos infradianos: ritmos que se repetem com uma
frequência menor que um dia
Ritmos ultradianos: ritmos que se repetem com uma
frequência maior que um dia
Ritmos Biológicos
Ritmos Circadianos
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Ritmos Biológicos
Ritmos Infradianos
Cem Bilhões de Neurônios-Conceitos Fundamentais de Neurociência, R. Lent
Ritmos Biológicos
Ritmos Ultradianos
Cem Bilhões de Neurônios-Conceitos Fundamentais de Neurociência, R. Lent
Ritmos Biológicos
Sistemas temporizadores
?
Cem Bilhões de Neurônios-Conceitos Fundamentais de Neurociência, R. Lent
Ritmos Biológicos
Zeitgebers ou fatores de arrasto: informações oriundas do ambiente
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Ritmos Biológicos
Cem Bilhões de Neurônios-Conceitos Fundamentais de Neurociência, R. Lent
Ritmos Biológicos
Núcleo Supraquiasmático (marca-passo hipotalâmico)
Retina e núcleo geniculado lateral
NSQ
Hipotálamo
(viscerais)
Prosencéfalo basal e tálamo
(comportamentos motivados)
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Ritmos Biológicos
Lesão do Núcleo supraquiasmático
Cem Bilhões de Neurônios-Conceitos Fundamentais de Neurociência, R. Lent
Ritmos Biológicos
Lesão do Núcleo supraquiasmático
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Ritmos Biológicos
Núcleo supraquiasmático (in vitro)
Genes-relógio: per, tim e clock
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Ritmos Biológicos
Núcleo supraquiasmático
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Ritmos Biológicos
Pineal (marca-passo epitalâmico)
“Responsável pela organização temporal dos diversos eventos fisiológicos e comportamentais necessários à adaptação do indivíduo e da
espécie às flutuações temporais cíclicas do meio ambiente”
Cem Bilhões de Neurônios-Conceitos Fundamentais de Neurociência, R. Lent
Ritmos Biológicos
Pineal
Retina - SCN
SCN - núcleo paraventricular do hipotálamo
núcleo paraventricular do hipotálamo - coluna intermediolateral da medula (simp.)
coluna intermediolateral da medula (simp.) – gânglio cervical superior
gânglio cervical superior – pineal (receptores b1)
Fisiologia, M.M. Aires
Ritmos Biológicos
Melatonina (1958-1959)
Fisiologia, M.M. Aires
Melatonina
Fisiologia, M.M. Aires
Melatonina
Fisiologia, M.M. Aires
Melatonina
Fotoinibição da secreção de melatonina
Fisiologia, M.M. Aires
CICLO SONO-VIGÍLIA
“O sono é um estado facilmente reversível de reduzidas
responssividade ao e interação com o ambiente”
Por que dormimos?
Teoria da restauração
Teoria da adaptação
Ciclo sono-vigília
O Eletroencefalograma (EEG)
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Ciclo sono-vigília
O Eletroencefalograma (EEG)
Voltagem gerada por correntes
que fluem durante a excitação
sináptica dos dendritos de muitos
neurônios piramidais do córtex
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Ciclo sono-vigília
O Eletroencefalograma (EEG): Hans Berger (1929)
Ritmos de baixa amplitude e alta frequência = vigília e estado de alerta
ou sono com sonhos (alta atividade dessincronizada)
Ritmos de grande amplitude e baixa frequência = sono sem sonhos e coma
(aferência rítmica e lenta e sincronizada)
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Ciclo sono-vigília
Polissonografia
Ciclo sono-vigília
A Magnetoencefalografia (MEG)
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Ciclo sono-vigília
O Eletroencefalograma (EEG)
Ritmos do EEG são caracterizados pela sua faixa de frequência
ritmo beta: os mais rápidos (acima de 14 Hz) – CÓRTEX ATIVADO
ritmo alfa: 8-13 Hz – ESTADO DE VIGÍLIA EM CALMO REPOUSO
ritmo teta: 4-7 Hz – ALGUNS ESTADOS DE SONO
ritmo delta: < 4 Hz – muito lentos de grande amplitude – SONO PROFUNDO
Ciclo sono-vigília
Ritmos sincrônicos
• Marca-passo
• Comportamento coletivo
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Ciclo sono-vigília
Marcapasso talâmico (canais iônicos)
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Ciclo sono-vigília
Fases do ciclo vigília-sono
Vigília
Sono não-REM: estágio 1
estágio 2
estágio 3
estágio 4
Sono REM
± 75% do sono
Ciclo sono-vigília
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Vigília
EEG apresenta voltagem baixa e frequência alta
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Sono não-REM (sono de ondas lentas)
EEG apresenta voltagem alta e frequência baixa
Estágio 1: ritmos alfa vão se tornando menos regulares e desaparecendo;
movimentos de rotação lenta dos olhos; sono leve; dura poucos minutos
Estágio 2: oscilações ocasionais do EEG de 8-14 Hz (marcapasso talâmico);
onda aguda de alta amplitude (complexo K); movimentos dos olhos quase
ausentes; dura de 5-15 minutos
Estágio 3: ritmos delta lentos e de grande amplitude iniciam; movimentos
ausentes
Estágio 4: sono profundo; ritmos de 2 Hz ou menos de grande amplitude
Sono não-REM (sono de ondas lentas)
 Tônus muscular
 Uso de energia pelos neurônios
 Consumo de O2
 Frequência de disparo
 Atividade parassimpática
 Responsividade sensorial
Temperatura
Sonhos vagos
 Frequência cardíaca
 Respiração
 Função renal
 Processos digestivos
Sono REM ou paradoxal
EEG apresenta voltagem baixa e frequência alta = VIGÍLIA!
 Tônus muscular
 Consumo de O2
 Atividade simpática
Temperatura
 Frequência cardíaca
 Respiração
Ereção peniana e clitoriana
Sonhos detalhados e vívidos
Ciclo do Sono
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Ritmos do EEG no golfinho nariz-de-garrafa
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Ritmos do EEG e epilepsia
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Ciclo do sono e Ritmos do EEG
Mecanismos neurais do sono e vigília
Neurônios tálamo-corticais
Cem Bilhões de Neurônios-Conceitos Fundamentais de Neurociência, R. Lent
Mecanismos neurais do sono e vigília
Formação reticular
Cem Bilhões de Neurônios-Conceitos Fundamentais de Neurociência, R. Lent
Mecanismos neurais do sono e vigília
Cem Bilhões de Neurônios-Conceitos Fundamentais de Neurociência, R. Lent
Mecanismos neurais do sono e vigília
Cem Bilhões de Neurônios-Conceitos Fundamentais de Neurociência, R. Lent
Mecanismos neurais do sono e vigília
Cem Bilhões de Neurônios-Conceitos Fundamentais de Neurociência, R. Lent
Mecanismos neurais do sono e vigília
Cem Bilhões de Neurônios-Conceitos Fundamentais de Neurociência, R. Lent
Mecanismos neurais do sono e vigília
Vigília:
 núcleos talâmicos
 neurônios noradrenérgicos e serotonérgicos
 via ascendente histaminérgica
 neurônios colinérgicos
Cem Bilhões de Neurônios-Conceitos Fundamentais de Neurociência, R. Lent
Mecanismos neurais do sono e vigília
Adormecer e Sono de Ondas Lentas:
 inibição das vias ascendentes noradrenérgica e histaminérgica
 núcleo reticular do tálamo
 ativação dos neurônios colinérgicos
do prosencéfalo e hipotálamo anterior
 Sonambulismo
 Terrores noturnos
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Mecanismos neurais do sono e vigília
Sono REM:
 inibição dos neurônios aminérgicos
 ativação dos neurônios colinérgicos
pontinos
Cem Bilhões de Neurônios-Conceitos Fundamentais de Neurociência, R. Lent
Mecanismos neurais do sono e vigília
 Transtorno de comportamento do sono REM
 Narcolepsia
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Por que sonhamos?
Sigmund Freud: “realizações de desejos disfarçados , uma
via inconsciente para expressarmos nossas fantasias agressivas e sexuais, as quais são proibidas enquanto acordados”
Hipótese da “ativação-síntese”: associações e memórias
do córtex , causadas por descargas aleatórias da ponte
durante o sono REM
Integração e consolidação de memórias durante o sono
REM: experimentos de privação do sono REM