Os cientistas ainda debatem a razão evolutiva única pela qual os humanos dormem aproximadamente um terço de suas vidas, mas décadas de pesquisa mapearam em detalhes o que o cérebro e o corpo realmente fazem enquanto dormem. Dois processos dominam: o cérebro passa por estágios elétricos distintos, e ao longo da noite realiza um trabalho de manutenção que é difícil de realizar enquanto acordado.
A noite é construída a partir de ciclos repetidos de 90 minutos
O sono alterna entre sono não-REM (NREM) e sono REM (movimento rápido dos olhos), de acordo com o Instituto Nacional de Saúde Infantil e Desenvolvimento Humano dos EUA (NICHD). O NREM em si tem três estágios: o estágio 1 é a breve transição para o sono; o estágio 2 traz ondas cerebrais mais lentas e uma queda na temperatura corporal; o estágio 3 é sono profundo, marcado pela frequência cardíaca e respiração mais lenta e pela liberação de hormônio do crescimento para reparação de tecido.
O sono REM começa cerca de 90 minutos após adormecer. Os olhos se movem rapidamente, a respiração fica rápida e irregular, a maioria dos músculos é temporariamente paralisada, e o cérebro se torna altamente ativo, um estado que o NICHD relaciona ao aprendizado e consolidação da memória. Um ciclo completo de NREM-REM dura aproximadamente 90 minutos e se repete várias vezes durante a noite, de acordo com a Sleep Foundation, uma organização sem fins lucrativos de informações sobre saúde. O sono profundo domina os primeiros ciclos; conforme a noite avança, o sono profundo diminui enquanto os períodos REM se alongam, de modo que nos ciclos finais um dorminhoco passa quase todo seu tempo no estágio 2 e REM, de acordo com o NICHD.
Durante uma noite inteira, o sono NREM representa 75 a 80 por cento do tempo total de sono, sendo apenas o estágio 2 responsável por aproximadamente a metade, conforme relata a Sleep Foundation. O sono REM representa o restante.
O cérebro encolhe ligeiramente para se limpar
Uma das descobertas funcionais mais claras veio de um estudo de 2013 na revista Science liderado pela equipe da neurocientista Maiken Nedergaard da Universidade de Rochester. Os pesquisadores identificaram o que nomearam sistema glinfático, uma rede que usa fluido cerebroespinhal fluindo através de canais ao redor de vasos sanguíneos para limpar resíduos metabólicos do tecido cerebral, de acordo com um relato do Centro Médico da Universidade de Rochester (URMC) do trabalho.
A equipe descobriu que as células cerebrais encolhem cerca de 60 por cento durante o sono, abrindo mais espaço entre as células para o fluido se mover, e que o sistema era quase dez vezes mais ativo durante o sono do que durante a vigília, conforme relata URMC. No mesmo estudo, cérebros adormecidos limparam mais amiloide-beta, uma proteína associada à doença de Alzheimer, do que cérebros acordados fizeram. O neurotransmissor noradrenalina parece ajudar a desencadear a mudança de tamanho celular, de acordo com o mesmo relato, embora pesquisadores notem que o panorama regulatório completo ainda está sendo trabalhado.
Dois relógios separados decidem quando você sente sono
O tempo do sono é governado por dois sistemas que interagem, de acordo com BrainFacts.org, um recurso de educação pública da Sociedade para a Neurociência e outras sociedades de neurociência. O primeiro é o relógio circadiano, executado pelo núcleo supraquiasmático (SCN), um aglomerado de células nervosas no hipotálamo. As células SCN carregam 'proteínas do relógio' que ciclar aproximadamente a cada 24 horas e recebem sinais de luz diretamente da retina, e é por isso que o relógio pode ser reajustado pela exposição à luz do dia ou ao cruzar fusos horários.
O segundo sistema é a pressão homeostática do sono, impulsionada por adenosina, um químico que se acumula no cérebro quanto mais tempo uma pessoa permanece acordada. Quando a adenosina se liga a receptores em células cerebrais relacionadas ao despertar, amortece sua atividade e aumenta a sonolência; o sono limpa a acumulação. A cafeína funciona bloqueando esses mesmos receptores de adenosina, que é por que atrasa a sensação de sonolência sem eliminar a dívida de sono subjacente, de acordo com BrainFacts.org.
Quanto sono é recomendado e o que acontece sem ele
Os Centros para Controle e Prevenção de Doenças dos EUA (CDC) publicam orientação de duração do sono baseada em idade, reproduzida abaixo.
Duração de sono recomendada pelo CDC por idade| Grupo etário | Sono recomendado por 24 horas |
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| Recém-nascido (0–3 meses) | 14–17 horas |
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| Lactente (4–12 meses) | 12–16 horas, incluindo cochilos |
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| Criança pequena (1–2 anos) | 11–14 horas, incluindo cochilos |
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| Pré-escolar (3–5 anos) | 10–13 horas, incluindo cochilos |
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| Idade escolar (6–12 anos) | 9–12 horas |
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| Adolescente (13–17 anos) | 8–10 horas |
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| Adulto (18–60 anos) | 7 ou mais horas |
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| Adulto (61–64 anos) | 7–9 horas |
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| Adulto (65 anos ou mais) | 7–8 horas |
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O CDC afirma que dormir consistentemente menos do que o recomendado está associado a maior risco de diabetes tipo 2, doença cardíaca, pressão arterial alta e acidente vascular cerebral, e que o sono adequado está ligado a menos doenças, melhor regulação do humor e menor risco de acidentes de trânsito.
O que ainda é desconhecido
As descobertas de limpeza glinfática vêm de estudos em camundongos; o relato do URMC observa que o mecanismo é considerado uma explicação plausível para parte da função restauradora do sono em humanos, e que confirmar seu papel exato na doença neurodegenerativa humana permanece uma área ativa de pesquisa. Similarmente, agências incluindo NICHD descrevem a consolidação da memória e reparo de tecido como associações estabelecidas de estágios específicos do sono em vez de um único propósito comprovado do sono como um todo.
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