4.3: Estágios do sono

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Rose M. Spielman, William J. Jenkins, Marilyn D. Lovett, et al.
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Objetivos de

Diferencie entre sono REM e não REM
Descreva as diferenças entre os três estágios do sono não REM
Entenda o papel que o sono REM e o não REM desempenham no aprendizado e na memória

Dormir não é um estado uniforme de ser. Em vez disso, o sono é composto por vários estágios diferentes que podem ser diferenciados uns dos outros pelos padrões de atividade das ondas cerebrais que ocorrem durante cada estágio. Enquanto acordado, nossa atividade de ondas cerebrais é dominada por ondas beta. Em comparação com os padrões de ondas cerebrais durante o sono, as ondas beta têm a maior frequência (13—30 Hz) e a menor amplitude, e tendem a mostrar mais variabilidade. Quando começamos a adormecer, nossa atividade das ondas cerebrais muda. Essas mudanças podem ser visualizadas usando um EEG e são diferenciadas umas das outras pela frequência e amplitude da onda cerebral. A frequência de uma onda cerebral é quantas ondas cerebrais ocorrem em um segundo, e a frequência é medida em Hertz (Hz). A amplitude é a altura da onda cerebral (Figura 4.7). O sono pode ser dividido em duas fases gerais diferentes: sono REM e sono não REM (NREM). O sono com movimento rápido dos olhos (REM) é caracterizado por movimentos rápidos dos olhos sob as pálpebras fechadas. As ondas cerebrais durante o sono REM parecem muito semelhantes às ondas cerebrais durante a vigília. Em contraste, o sono não REM (NREM) é subdividido em quatro estágios distintos entre si e da vigília por padrões característicos das ondas cerebrais. Os três primeiros estágios do sono são o sono NREM, enquanto o quarto e último estágio do sono é o sono REM. Nesta seção, discutiremos cada um desses estágios do sono e seus padrões associados à atividade das ondas cerebrais.

Uma fotografia mostra uma pessoa dormindo. Sobreposta na parte superior da imagem está uma linha representando a atividade das ondas cerebrais nos cinco estágios do sono. Acima da linha, da esquerda para a direita, ele lê o estágio 1, o estágio 2, o estágio 3, o estágio 4 e o estágio 5. A amplitude da onda é maior no final do estágio 2 e próximo ao final do estágio 3 até o estágio 4. O comprimento de onda é maior desde o estágio final 2 até o estágio 4. — Figura **4.7** A atividade das ondas cerebrais muda dramaticamente nos diferentes estágios do sono. (crédito “dormindo”: modificação do trabalho de Ryan Vaarsi)

Estágios NREM do sono

Quando começamos a adormecer, entramos no sono NREM e os padrões de ondas cerebrais diminuem em frequência e aumentam em amplitude. O primeiro estágio do sono NREM é conhecido como estágio 1 do sono. O estágio 1 do sono é uma fase de transição que ocorre entre a vigília e o sono, o período durante o qual adormecemos. Durante esse período, há uma desaceleração nas taxas de respiração e nos batimentos cardíacos. Além disso, o estágio 1 do sono envolve uma diminuição acentuada na tensão muscular geral e na temperatura corporal central.

Em termos de atividade das ondas cerebrais, o estágio 1 do sono está associado às ondas alfa e teta. A parte inicial do sono no estágio 1 produz ondas alfa. Esses padrões de atividade elétrica (ondas) se assemelham aos de alguém que está muito relaxado, mas acordado, mas têm menos variabilidade (são mais sincronizados) e são relativamente mais baixos em frequência (8—12 Hz) e maiores em amplitude do que as ondas beta (Figura 4.8). À medida que um indivíduo continua no estágio 1 do sono, há um aumento na atividade da onda teta. As ondas teta têm uma frequência ainda mais baixa (4—7 Hz) e maior em amplitude do que os padrões de ondas alfa. É relativamente fácil acordar alguém do estágio 1 do sono; na verdade, as pessoas geralmente relatam que não dormiram se foram acordadas durante o estágio 1 do sono.

Um gráfico tem um eixo y denominado “EEG” e um eixo x rotulado como “tempo (segundos). Traçados ao longo do eixo y e subindo estão os estágios do sono. O primeiro é o REM, seguido pelo Estágio 3 NREM Delta, Estágio 2 NREM Theta (eixos do sono; complexos K), Estágio 1 NREM Alpha e Awake. Traçado no eixo x está o Tempo em segundos de 2 a 20 em intervalos de 2 segundos. Cada estágio do sono tem comprimentos de onda associados de amplitude e frequência variáveis. Em relação aos outros, “acordado” tem um comprimento de onda muito próximo e uma amplitude média. O estágio 1 é caracterizado por um comprimento de onda geralmente uniforme e uma amplitude relativamente baixa que dobra e rapidamente volta ao normal a cada 2 segundos. O estágio 2 é composto por um comprimento de onda semelhante ao estágio 1. Ele introduz o complexo K dos segundos 10 a 12, que é uma pequena explosão de amplitude dobrada ou triplicada e comprimento de onda reduzido. O estágio 3 tem uma onda mais uniforme com aumento gradual da amplitude. Finalmente, o sono REM se parece muito com o estágio 2 sem o complexo K. — Figura **4.8** A atividade das ondas cerebrais muda dramaticamente nos diferentes estágios do sono.

À medida que avançamos para o estágio 2 do sono, o corpo entra em um estado de relaxamento profundo. As ondas teta ainda dominam a atividade do cérebro, mas são interrompidas por breves explosões de atividade conhecidas como fusos do sono (Figura 4.9). Um fuso do sono é uma rápida explosão de ondas cerebrais de alta frequência que podem ser importantes para o aprendizado e a memória (Fogel & Smith, 2011; Poe, Walsh, & Bjorness, 2010). Além disso, o aparecimento de complexos K é frequentemente associado ao estágio 2 do sono. Um complexo K é um padrão de atividade cerebral de amplitude muito alta que pode, em alguns casos, ocorrer em resposta a estímulos ambientais. Assim, os complexos K podem servir como uma ponte para níveis mais altos de excitação em resposta ao que está acontecendo em nossos ambientes (Halász, 1993; Steriade & Amzica, 1998).

Um gráfico tem um eixo x rotulado como “tempo” e um eixo y rotulado como “tensão”. Uma linha ilustra as ondas cerebrais, com duas áreas denominadas “fuso do sono” e “complexo K”. A área denominada “fuso de sono” diminuiu o comprimento de onda e aumentou moderadamente a amplitude, enquanto a área denominada “complexo k” tem amplitude significativamente alta e comprimento de onda maior. — Figura **4.9** O sono no estágio 2 é caracterizado pela aparência tanto dos fusos do sono quanto dos complexos K.

O sono NREM no estágio 3 é frequentemente chamado de sono profundo ou sono de ondas lentas porque esse estágio é caracterizado por ondas delta de baixa frequência (menos de 3 Hz) e alta amplitude (Figura 4.10). Essas ondas delta têm a menor frequência e a maior amplitude de nossos padrões de ondas cerebrais adormecidas. Durante esse período, a frequência cardíaca e a respiração de um indivíduo diminuem drasticamente, e é muito mais difícil despertar alguém do sono durante o estágio 3 do que nos estágios anteriores. Curiosamente, indivíduos que têm níveis aumentados de atividade das ondas cerebrais alfa (mais frequentemente associadas à vigília e à transição para o estágio 1 do sono) durante o estágio 3 geralmente relatam que não se sentem revigorados ao acordar, independentemente de quanto tempo dormiram (Stone, Taylor, McCrae, Kalsekar e Lichstein, 2008).

A polissonografia a mostra o padrão das ondas delta, que são de baixa frequência e alta amplitude. As ondas delta são encontradas principalmente no estágio 3 do sono. O gráfico b mostra as ondas cerebrais em vários estágios do sono, com o estágio 3 destacado. — Figura **4.10** (a) As ondas delta, que são de baixa frequência e alta amplitude, caracterizam (b) o sono de ondas lentas nos estágios 3 e 4.

Sono REM

Conforme mencionado anteriormente, o sono REM é marcado por movimentos rápidos dos olhos. As ondas cerebrais associadas a esse estágio do sono são muito semelhantes às observadas quando uma pessoa está acordada, conforme mostra a Figura 4.11, e esse é o período de sono em que o sonho ocorre. Também está associada à paralisia dos sistemas musculares do corpo, com exceção daqueles que possibilitam a circulação e a respiração. Portanto, nenhum movimento dos músculos voluntários ocorre durante o sono REM em um indivíduo normal; o sono REM é frequentemente chamado de sono paradoxal devido a essa combinação de alta atividade cerebral e falta de tônus muscular. Assim como o sono NREM, o REM tem sido implicado em vários aspectos da aprendizagem e da memória (Wagner, Gais, & Born, 2001; Siegel, 2001).

O gráfico A é uma polissonografia com o período de movimento rápido dos olhos (REM) destacado. O gráfico b mostra ondas cerebrais em vários estágios do sono, com o estágio “acordado” destacado para mostrar sua semelhança com o padrão de onda de “REM” no gráfico A. — Figura **4.11** (a) Um período de movimento rápido dos olhos é marcado pelo segmento curto da linha vermelha. As ondas cerebrais associadas ao sono REM, descritas na caixa vermelha em (a), são muito semelhantes às observadas (b) durante a vigília.

Se as pessoas forem privadas do sono REM e depois permitirem dormir sem perturbações, elas passarão mais tempo no sono REM, no que parece ser um esforço para recuperar o tempo perdido no REM. Isso é conhecido como rebote REM e sugere que o sono REM também é regulado homeostaticamente. Além do papel que o sono REM pode desempenhar nos processos relacionados à aprendizagem e à memória, o sono REM também pode estar envolvido no processamento e regulação emocional. Nesses casos, a recuperação REM pode, na verdade, representar uma resposta adaptativa ao estresse em indivíduos não deprimidos, suprimindo a saliência emocional de eventos aversivos que ocorreram na vigília (Suchecki, Tiba e Machado, 2012). A privação do sono em geral está associada a várias consequências negativas (Brown, 2012).

O hipnograma abaixo (Figura 4.12) mostra a passagem de uma pessoa pelos estágios do sono.

Este é um hipnograma que mostra as transições do ciclo do sono durante um período típico de oito horas de sono. Durante a primeira hora, a pessoa passa pelas fases 1 e 2 e termina às 3. Na segunda hora, o sono oscila no estágio 3 antes de atingir um período de 30 minutos de sono REM. A terceira hora segue o mesmo padrão da segunda, mas termina com um breve período de vigília. A quarta hora segue um padrão semelhante ao da terceira, com um estágio REM um pouco mais longo. Na quinta hora, o estágio 3 não é mais alcançado. Os estágios do sono estão flutuando de 2 para 1, para REM, para acordar, e depois se repetem com intervalos mais curtos até o final da oitava hora, quando a pessoa acorda. — Figura **4.12** Um hipnograma é um diagrama dos estágios do sono que ocorrem durante um período de sono. Esse hipnograma ilustra como um indivíduo se move pelos vários estágios do sono.

Link para o aprendizado

Assista a este vídeo sobre os vários estágios do sono para saber mais.

Sonhos

Os sonhos e seus significados associados variam em diferentes culturas e períodos de tempo. No final do século XIX, o psiquiatra austríaco Sigmund Freud se convenceu de que os sonhos representavam uma oportunidade de ter acesso ao inconsciente. Ao analisar os sonhos, Freud pensou que as pessoas poderiam aumentar a autoconsciência e obter informações valiosas para ajudá-las a lidar com os problemas que enfrentaram em suas vidas. Freud fez distinções entre o conteúdo manifesto e o conteúdo latente dos sonhos. O conteúdo manifesto é o conteúdo real, ou enredo, de um sonho. O conteúdo latente, por outro lado, se refere ao significado oculto de um sonho. Por exemplo, se uma mulher sonha em ser perseguida por uma cobra, Freud pode ter argumentado que isso representa o medo da mulher da intimidade sexual, com a cobra servindo como símbolo do pênis de um homem.

Freud não foi o único teórico a se concentrar no conteúdo dos sonhos. O psiquiatra suíço do século XX, Carl Jung, acreditava que os sonhos nos permitiam entrar no inconsciente coletivo. O inconsciente coletivo, conforme descrito por Jung, é um repositório teórico de informações que ele acreditava serem compartilhadas por todos. De acordo com Jung, certos símbolos nos sonhos refletiam arquétipos universais com significados semelhantes para todas as pessoas, independentemente da cultura ou localização.

A pesquisadora do sono e dos sonhos Rosalind Cartwright, no entanto, acredita que os sonhos simplesmente refletem eventos da vida que são importantes para o sonhador. Ao contrário de Freud e Jung, as ideias de Cartwright sobre sonhar encontraram apoio empírico. Por exemplo, ela e seus colegas publicaram um estudo no qual mulheres em processo de divórcio foram convidadas várias vezes ao longo de um período de cinco meses a relatar o grau em que seus ex-cônjuges estavam em suas mentes. Essas mesmas mulheres foram acordadas durante o sono REM para fornecer um relato detalhado do conteúdo de seus sonhos. Houve uma correlação positiva significativa entre o grau em que as mulheres pensavam em seus ex-cônjuges durante as horas de vigília e o número de vezes que seus ex-cônjuges apareciam como personagens em seus sonhos (Cartwright, Agargun, Kirkby e Friedman, 2006). Pesquisas recentes (Horikawa, Tamaki, Miyawaki e Kamitani, 2013) descobriram novas técnicas pelas quais os pesquisadores podem efetivamente detectar e classificar as imagens visuais que ocorrem durante o sonho usando fMRI para medição neural de padrões de atividade cerebral, abrindo caminho para pesquisas adicionais neste área.

Alan Hobson, um neurocientista, é creditado por desenvolver a teoria de ativação e síntese do sonho. As primeiras versões dessa teoria propunham que os sonhos não eram representações cheias de significado da angústia propostas por Freud e outros, mas eram o resultado de nosso cérebro tentar entender (“sintetizar”) a atividade neural (“ativação”) que estava acontecendo durante o sono REM. Adaptações recentes (por exemplo, Hobson, 2002) continuam atualizando a teoria com base na acumulação de evidências. Por exemplo, Hobson (2009) sugere que sonhar pode representar um estado de protoconsciência. Em outras palavras, sonhar envolve construir uma realidade virtual em nossas cabeças que possamos usar para nos ajudar durante a vigília. Entre uma variedade de evidências neurobiológicas, John Hobson cita pesquisas sobre sonhos lúcidos como uma oportunidade para entender melhor o sonho em geral. Sonhos lúcidos são sonhos nos quais certos aspectos da vigília são mantidos durante um estado de sonho. Em um sonho lúcido, a pessoa percebe que está sonhando e, como tal, pode controlar o conteúdo do sonho (LaBerge, 1990).