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Ficar acordado por muito tempo e pensar com clareza pode se tornar extremamente difícil. Felizmente, algumas piscadelas sonolentas geralmente são suficientes para fazer nosso cérebro funcionar rapidamente novamente. Mas quando e por que os animais começaram a precisar dormir? E ter um cérebro é um pré-requisito?
Em um estudo que pode ajudar a entender a origem evolutiva do sono em animais, uma equipe internacional de pesquisadores mostrou que minúsculas hidras que vivem na água não mostram apenas sinais de um estado semelhante ao do sono, apesar da falta de sistema nervoso central, mas também responde às moléculas. associado ao sono em animais mais evoluídos.
“Agora temos fortes evidências de que os animais devem ter adquirido o desejo de dormir antes de adquirir um cérebro”, disse Taichi Q. Itoh, professor assistente da Faculdade de Artes e Ciências da Universidade de Kyushu e líder da pesquisa informada em Avanços científicos.
Embora o comportamento do sono também tenha sido encontrado recentemente em águas-vivas, um parente de hidras e um membro do filo Cnidaria, o novo estudo realizado por pesquisadores da Universidade de Kyushu no Japão e do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan na Coreia descobriu vários produtos químicos causam sonolência e sonolência. mesmo em humanos, teve efeitos semelhantes nas espécies Hydra vulgaris.
“Com base em nossas descobertas anteriores e relatórios sobre águas-vivas, podemos dizer que a evolução do sono é independente da evolução do cérebro”, diz Itoh.
“Muitas questões permanecem sobre como o sono surgiu nos animais, mas as hidras fornecem uma criatura fácil de manusear para investigar mais detalhadamente os mecanismos detalhados que produzem o sono em animais sem cérebro para possivelmente um dia ajudar a responder a essas questões.” .
Com apenas alguns centímetros de comprimento, as hidras têm uma rede difusa de nervos, mas carecem da centralização associada a um cérebro.
Embora o sono seja frequentemente monitorado com base na medição das ondas cerebrais, essa não é uma opção para animais pequenos e sem cérebro.
Alternativamente, os pesquisadores usaram um sistema de vídeo para rastrear o movimento e determinar quando as hidras estavam em um estado de sono caracterizado por movimento reduzido, que poderia ser interrompido por um flash de luz.
Em vez de repetir a cada 24 horas como um ritmo circadiano, os pesquisadores descobriram que as hidras exibem um ciclo de quatro horas de estados ativos e semelhantes ao sono.
Mais importante, os pesquisadores descobriram muitas semelhanças relacionadas à regulação do sono em nível molecular e genético, independentemente da posse de um cérebro.
A exposição de hidras à melatonina, um auxílio para dormir comumente usado, aumentou moderadamente a quantidade e a frequência do sono, enquanto o neurotransmissor inibitório GABA, outra substância química ligada à atividade do sono em muitos animais, aumentou significativamente o sono. atividade do sono.
Por outro lado, a dopamina, que causa excitação em muitos animais, na verdade promove o sono em hidras.
“Enquanto alguns mecanismos do sono parecem ter sido preservados, outros podem ter mudado de função durante a evolução do cérebro”, sugere Itoh.
Além disso, os pesquisadores podem usar vibrações e mudanças de temperatura para interromper o sono das hidras e induzir sinais de privação de sono, fazendo com que as hidras durmam mais durante o dia seguinte e até suprimindo a proliferação celular.
Investigando mais de perto, os pesquisadores descobriram que a falta de sono levou a mudanças na expressão de 212 genes, incluindo um relacionado ao PRKG, uma proteína envolvida na regulação do sono em uma ampla gama de animais, incluindo camundongos, moscas, frutas e nematóides.
Alterar outros genes de moscas-das-frutas que parecem compartilhar uma origem evolutiva comum com genes relacionados ao sono em hidras alterou a duração do sono em moscas-das-frutas, e uma investigação mais aprofundada desses genes pode ajudar a identificar Genes relacionados ao sono atualmente desconhecidos em animais com cérebro.
“Juntos, esses experimentos fornecem fortes evidências de que os animais adquiriram mecanismos relacionados ao sono antes do desenvolvimento evolutivo do sistema nervoso central e que muitos desses mecanismos foram preservados à medida que os cérebros evoluíram”, diz Itoh.
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Traduzido de Science Daily
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