A monitorização do cérebro de bebés recém-nascidos enquanto eles dormem dá uma ideia de como é o processo de aprendizagem deles.
Como muitas pessoas, tenho quase certeza de que não durmo o suficiente. No meu caso, isso se deve em parte porque o meu filho de quatro anos gosta de me acordar diariamente para uma conversa entre as 4h e 6h. Tenho inveja da minha filha de dois anos, que dorme 12 horas durante a noite e tira uma soneca de duas horas à tarde. Ah, o luxo.
As crianças pequenas precisam de mais sono do que os adultos. E a minha caçula costumava passar ainda mais tempo a dormir. Nos primeiros meses de sua vida, parecia que mal estava acordada. Os cientistas ainda estão a estudar o porquê exatamente de os bebés precisarem de dormir tanto, mas uma nova ferramenta tecnológica está a começar a desvendar esse mistério e pode ajudar a revelar o que acontece dentro dos cérebros em rápido desenvolvimento de um recém-nascido.
“Este é um momento em que o cérebro [do recém-nascido] está a desenvolver novas conexões a uma velocidade enorme, algo como um milhão de sinapses por segundo”, diz Topun Austin, neonatologista consultor do NHS Foundation Trust dos Hospitais da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. Acredita-se que essas conexões de sinapses são fundamentais para ajudar os bebés a aprender a entender o mundo ao seu redor. Mais tarde, muitas delas serão desfeitas à medida que aperfeiçoam o seu entendimento. Mas as primeiras semanas de um recém-nascido são quando as bases decisivas são estabelecidas para a vida.
Às vezes, os investigadores colocam uma touca de eletrodos de eletroencefalograma (EEG) num bebé para estudar a atividade elétrica do cérebro. Mas essa análise imagética não oferece muita definição espacial, tornando difícil identificar exatamente quais regiões do cérebro estão ativas em determinado momento.
Outros estudiosos usam scanners de ressonância magnética para medir o fluxo sanguíneo no cérebro de bebés. Se já fez uma ressonância magnética, pode entender por que essas máquinas enormes podem não ser o melhor lugar para um bebé. São barulhentas e exigem uma quietude quase perfeita da pessoa que está a ser examinada.
Austin e Julie Uchitel, ex-aluna de doutoramento na Universidade de Cambridge e agora estudante de medicina na Universidade de Stanford (EUA), e os seus colegas desenvolveram uma abordagem diferente. A equipa usou uma touca com focos de luz e sensores embutidos nela. Juntos, esses componentes podem medir o fluxo sanguíneo no cérebro da mesma forma que um oxímetro de pulso preso ao seu dedo num consultório médico faz.
Técnicas semelhantes já foram usadas para estudar o cérebro antes, mas exigem o uso de um gorro com vários cabos de fibra óptica a sair dele, algo que um recém-nascido provavelmente não gostaria de usar para dormir. O novo dispositivo tem um mosaico de ladrilhos que contêm várias fontes de luz e detectores. A equipa de Austin encaixou 12 desses ladrilhos num gorro próprio para recém-nascidos, conectado a um computador com um único cabo. O sistema resultante oferece uma imagem do cérebro “pelo menos 10 vezes a resolução do [antigo] sistema de cabo de fibra óptica”, diz Austin.
Num estudo recente publicado na revista NeuroImage, a equipa pediu permissão aos novos pais para monitorar os bebés deles enquanto os recém-nascidos ainda estavam na enfermaria pós-natal de um hospital. “É como uma pequena touca de natação. Os bebés parecem ficar muito felizes depois de colocada”, explicou Austin. A sua equipa registou a atividade do cérebro de 28 recém-nascidos enquanto dormiam.
Os bebés passam por duas fases de sono: uma ativa, que é acompanhada por espasmos e caretas, seguida por uma tranquila, quando o bebé fica muito quieto. A equipe filmou todos os bebés enquanto os seus cérebros eram monitorizados, para que mais tarde pudessem descobrir em qual fase do sono cada bebé estava.
Mais tarde, quando Austin e a sua equipa analisaram capturas de tela das gravações, notaram diferenças no cérebro deles durante as fases. Durante o sono ativo, quando os bebés estavam mais inquietos, as regiões do cérebro nos hemisférios esquerdo e direito pareciam disparar todas ao mesmo tempo, da mesma maneira. Isso sugere que conexões novas e longas estavam se a formar em todo o cérebro, diz Austin. Já no sono tranquilo, parecia que mais conexões curtas estavam a formar-se.
Não está claro o porquê de isso poder estar a acontecer, mas Austin tem uma teoria. Acha que o sono ativo é mais importante para preparar o cérebro para consolidar uma experiência consciente de forma mais abrangente, como por exemplo, reconhecer alguém como uma pessoa em vez de uma série de bolhas e manchas de cor e textura. Várias regiões do cérebro precisam trabalhar juntas para realizar isso.
As conexões mais curtas feitas durante o sono tranquilo provavelmente estão a ajustar a maneira como funcionam as zonas cerebrais individuais, diz Austin: “No sono ativo, está a construir uma imagem e no sono tranquilo, lapidando as coisas”.
Quanto mais soubermos sobre como funcionam os cérebros saudáveis dos recém-nascidos, mais aptos estaremos para ajudar os bebés que nascem prematuramente ou que sofrem danos cerebrais no início de suas vidas. Austin também espera aprender mais sobre o que cada fase do sono faz com o cérebro. Ao obter uma melhor compreensão do que o cérebro está a fazer em determinado momento, poderemos descobrir quando é mais seguro acordar o bebé para mamar, por exemplo.
Austin tem em vista uma espécie de sistema de sinalização luminosa que poderia ser colocado perto de um bebé a dormir. Uma luz verde pode sinalizar que o bebé está num estado intermediário de sono e pode ser acordado. Uma luz vermelha, por outro lado, pode indicar que é melhor deixar o bebé dormir porque o cérebro está no meio de algum processo importante.
Tentei fazer algo semelhante com os meus próprios filhos. Coloquei um brinquedo em forma de nuvem no quarto deles que fica verde e toca uma música quando é seguro acordar a mãe. Mas a nuvem é ignorada. Infelizmente, uma vez que os seus cérebros estão prontos para despertar, não parecem se importar que o meu não esteja.
MIT Technology Review