“A chave do mistério do sono está nas semelhanças entre o sono humano e o das baratas, moscas e plantas”

 

Irene Tobler 2

A investigadora suíça Irene Tobler, a maior especialista mundial sobre o sono dos animais, dá uma entrevista em exclusivo ao iSleep em que desvenda os mecanismos de sono de várias espécies e responde a muitas curiosidades: os animais que dormem mais e menos, só  com um hemisfério, de pé, em cima das árvores, de olhos abertos, que ruminam e dormem ao mesmo tempo… O maior interesse científico em estudar o sono dos animais é entender o humano e aqui a investigadora abre uma janela de esperança: “é preciso aprofundar as semelhanças com o sono das baratas, moscas e plantas para decifrar os mistérios do sono humano”.   

Que contribuições decisivas já trouxe a pesquisa e o estudo do sono dos animais ao sono humano?

A investigação do sono nos animais é motivada por dois aspectos fundamentais. Um consiste em comparar as diferentes espécies de forma a promover o entendimento que temos da manifestação e das funções do sono. O outro traduz-se em usar os animais como modelos para compreender a fisiologia do sono, os seus mecanismos moleculares e a genética do sono. Não consigo imaginar a investigação do sono em humanos sem as contribuições trazidas pelo estudo em animais.

Quando e como lhe surgiu o interesse pelo sono dos animais? 

O tema da minha tese de mestrado era a discriminação visual em formigas. Durante o dia, dedicava-me a marcar e treinar formigas individuais numa arena artificial para que apanhassem pequenos pedaços de comida num dos dois locais previamente marcados com tarefas visuais distintas. Vendo que as formigas aprenderam depressa, intrigou-me saber se elas saíam do ninho na mesma noite para “fazer batota”. Instalei uma cama dobrável na dispensa, programei o despertador para acordar de duas em duas horas e passei a controlar a presença das “minhas” formigas coloridas na arena durante a noite: raramente alguma saía do ninho. Concluí então que dormiriam – mal sabendo que a minha vida profissional viria a dedicar-se à investigação do sono.

Penso que todos os mamíferos dormem. E os animais em geral?

Não creio que possamos generalizar a todos os animais aquilo que sabemos acerca de um número relativamente pequeno de espécies. Foram realizados registos em poucos animais, tendo em conta a enorme quantidade de espécies e, sobretudo, a sua diversidade. A natureza é cheia de surpresas. Quem sabe se não haverá espécies que não se adaptaram de todo ao sono. Por vezes a definição de sono tem de assumir um sentido mais amplo, já que, por exemplo, os golfinhos se movimentam ao mesmo tempo que dormem.

Qual a espécie que dorme menos? A girafa penso que dorme pouco…

Aparentemente, os herbívoros de grande porte, como a girafa, dormem muito pouco. O único estudo que envolve várias semanas de registo contínuo, fornecido por um jardim zoológico na Holanda, baseado no comportamento e não no Electroencefalograma (EEG), chegou ao resultado de quatro a cinco horas e meia de sono por dia, incluindo as sestas, ainda que estas sejam muito raras. Por sua vez, na vida selvagem, expostas por isso aos predadores, as girafas dormem ainda menos.

E o animal que dorme mais? Penso que a barata dorme muito…

Os grandes “long sleepers” são os morcegos, as preguiças, carnívoros como os furões e, tal como diz, as baratas. Temos, no entanto, de ser cautelosos. Os dados disponíveis baseiam-se nos registos realizados em laboratórios ou em recintos de trabalho exteriores. As preguiças analisadas no Panamá por telemetria, pelo grupo do investigador Niels Rattenborg, revelaram dormir menos seis horas em relação aos registos em laboratório, que davam conta de 16 a 17 horas de sono. As baratas, que pertencem à classe dos insectos, “dormem” seis horas num período de 24 horas. Isto considerando que os seus tempos de imobilidade não podem ser considerados “sono”….

Assumindo que os registos da investigadora Chiara Cirelli de vários mutantes Drosophila 1000 mostram que estes dormem apenas três horas e outros até 21 horas, não devemos generalizar a partir das duas espécies de baratas estudadas por mim.

Se tivesse de atribuir uma só característica fundamental ao sono dos mamíferos seria qual? E ao das aves, répteis e peixes? 

O aumento do limiar de despertar durante uma relativa quietude é uma característica determinante, que nos mamíferos se correlaciona com a presença de ondas lentas no EEG. Mas mesmo essa característica não se aplica a todos os mamíferos, pois, como já referi, essa quietude não está sempre presente nos golfinhos. Tanto quanto é do meu conhecimento, não houve ainda ninguém que tivesse medido os limiares de despertar em correlação com o comportamento ou o EEG em aves. O facto de várias aves abrirem um só olho torna mais complicada a interpretação sobre se estas dormem de facto. É por isso que nos baseamos nos correlativos do EEG para determinar se dormem. Existe ainda a questão da migração. Será que as aves conseguem dormir durante a migração? É uma pergunta que coloco a mim própria.

O comportamento em répteis e peixes está dependente da temperatura. Por esse motivo, até os despertares em resposta a estímulos devem ser interpretados com cautela.

E as plantas dormem? 

Talvez. Uma vez que ainda não são conhecidas as funções do sono, temos de ter mente aberta em relação ao modo como os seres vivos, para sobreviverem, se adaptaram para optimizar os períodos de “descanso”. Não há dúvida de que as plantas “sabem” quando é dia e quando é noite, e isso afecta tremendamente a sua bioquímica e a sua fisiologia.

Podemos dizer que as necessidades de sono dos animais estão dependentes do seu metabolismo, do seu porte e consumo de energia…  

Sim, tal aplica-se aos mamíferos, mas a certas espécies mais do que a outras. Os herbívoros ingerem menos calorias, pelo que têm de passar mais tempo a comer, o que deixa menos tempo para dormir. Os carnívoros, por sua vez, ingerem uma maior quantidade de calorias por refeição e passam mais tempo a dormir. Não sabemos de todo quais são os factores que determinam a necessidade de dormir em aves, répteis, peixes e invertebrados.

Um contributo pioneiro da Professora Irene Tobler refere que todos os animais demonstram mecanismos compensatórios após privação do sono…

Há alguns anos, em 1983, introduzi efectivamente essa ideia, alargando desse modo a tradicional definição de sono. Até agora, os mecanismos compensatórios que regulam a quantidade de sono e a sua intensidade parecem estar presentes em todos os mamíferos, cujo sono foi registado após a privação de sono. A inclusão na definição do sono desta capacidade para compensar o “sono” perdido levou a que esse fenómeno fosse investigado em aves, peixes e, sobretudo, em invertebrados, por exemplo baratas e escorpiões.

Os animais têm um sono polifásico. Porquê?

Parece que só os mamíferos altamente evoluídos possuem a capacidade de manter a vigília durante 16 a 18 horas. Até os primatas dormem uma sesta uma ou mais vezes ao longo do dia. A maioria dos roedores, carnívoros e herbívoros intercala turnos de longa vigília com turnos de sono que podem durar entre uma e duas horas durante a fase de actividade circadiana.

A arquitectura diária do ciclo sono-vigília parece ser bastante mais flexível do que aquilo que em tempos se supôs. Por exemplo, o facto de ter de haver um esforço para encontrar alimentos ou de se alterarem os comportamentos de vigília através da colocação de uma roda para correr nas jaulas leva a que os episódios de vigília sejam mais longos. Por outro lado acredita-se que mesmo os humanos seriam mais polifásicos antes da invenção da lâmpada eléctrica.

Já falamos dos estudos profundos de sono que fez em várias espécies, designadamente as baratas. A que conclusões chegou? 

O sono é um assunto fascinante. São tantos os animais que desenvolveram uma impressionante diversidade de comportamentos para poderem ter o seu sono diário… Contudo, a função do sono continua a ser um mistério. O estudo do sono em várias espécies pode dizer-nos muito sobre a diversidade do sono. A descoberta de características semelhantes no sono entre humanos, baratas,  moscas, e possivelmente plantas, pode ser a chave para o mistério do sono.

Há espécies em que é certamente mais difícil estudar o sono?  Por exemplo, o sono dos caracóis, dos sapos…?

Os animais que vivem num meio aquático, como os peixes, os tritões e celenterados, podem ser observados e manipulados, mas é mais difícil registar a sua actividade neuronal.

O sono das aves ao longo de milhares de milhas de migração ainda hoje é um mistério, como já referi. Estão a ser desenvolvidas novas tecnologias para que seja possível estender os registos de sono a mais espécies.

Penso que dentro de água os leões-marinhos dormem com apenas meio hemisfério e em terra com os dois. É assim? E porquê?

Ao contrário do golfinho, os leões-marinhos, os lobos-marinhos e a baleia branca possuem a capacidade de sono “profundo”, que se caracteriza por ondas lentas de grande amplitude, nos dois hemisférios em simultâneo. É interessante observar que a quantidade de sono num só hemisfério diminui quando os lobos-marinhos dormem em terra, em comparação com a quantidade registada quando dormem na água, tal como foi demonstrado pelo investigador  Oleg Lyamin.  Este facto levou à suposição de que, ao manterem o nariz à superfície da água, conseguem respirar, o que mantém um hemisfério desperto. O sono bi-hemisférico global é sempre preferível e, porventura, mais eficiente. Os animais parecem, aliás, optar por dormir bilateralmente sempre que possível, mesmo quando têm a capacidade de dormir apenas com metade do cérebro de cada vez.

Penso que os golfinhos continuam a nadar durante o sono com apenas um hemisfério. Que processo está aqui envolvido?                

Os processos ainda são desconhecidos. É possível que envolvam a conectividade entre os hemisférios ou a lateralidade nos sistemas subcorticais que promovem o sono e a vigília.  O corpo caloso, que é a principal fissura que liga os dois hemisférios, é consideravelmente mais pequeno nos cetáceos quando comparado com outras espécies. Essa circunstância pode permitir o sono uni-hemisférico. Pouco se sabe acerca do papel das estruturas cerebrais profundas. As evidências sugerem que nas focas a libertação de certos neurotransmissores promotores da vigília também é lateralizada. A capacidade de dormir com um hemisfério de cada vez é um sinal de adaptação impressionante e traduz uma longa evolução, já que implica uma tremenda reorganização dos sistemas cerebrais. Terá certamente contribuído para o sucesso dessas espécies, que conquistaram o meio aquático sendo mamíferos dotados de pulmões.

Há muitos animais que dormem apenas em metade do cérebro? É por isso que muitos o fazem com um olho aberto ou é um processo diferente?

Até agora, o fenómeno de dormir com um hemisfério de cada vez só foi observado em golfinhos, leões-marinhos e peixes-boi. Os padrões de EEG correlacionam-se com frequência, mas nem sempre, com fechar de olhos contra-lateral. Permanece em aberto a questão sobre se os breves períodos de fechar de olhos unilateral e a correspondente alteração na actividade do EEG em aves é ou não comparável ao sono uni-hemisférico, que pode durar entre alguns minutos e várias horas. Por outro lado, é provável que a lateralização durante o sono esteja presente em muitas espécies. A maioria das funções em animais é lateralizada, em certa medida. Por exemplo, a maior parte dos humanos, e também dos ratos, é destra ou canhota. Existem algumas evidências  de que a lateralidade durante os comportamentos da vigília se correlaciona com uma assimetria inter-hemisférica durante o sono.

As vacas e os veados penso que dormem de pé? Há mais animais a fazê-lo? Qual é a explicação?

Além das vacas e veados, também os elefantes , girafas, cavalos e burros dormem de pé. Nos animais de pequeno porte, há o caso das ovelhas e cabras-da-montanha, em relação aos quais fiz registos de observação. No que se refere aos seres humanos, há quem refira que conseguimos dormir enquanto andamos, quando estamos muito cansados.

Parece razoável considerar que o sono em animais que dormem de pé não é muito profundo. Esta hipótese pode ser testada experimentalmente através da medição do limiar de despertar. Convém dizer que os animais apenas se deitam para dormir quando conseguem estar descontraídos ou quando estão muito cansados. O acto de deitar para dormir contribui também para a termo-regulação: permite que o corpo se aninhe e poupe energia.

As aves e muitos animais não caem das árvores com o sono porquê?

A anatomia das pernas e das patas das aves permite que quando as pernas esticam, os dedos relaxem. Quando relaxam, baixam o corpo e dobram as pernas, os seus dedos agarram-se ao ramo em que se encontram. As preguiças agarram-se aos ramos devido às suas garras, extremamente potentes. Os morcegos também dormem de cabeça para baixo, presos pelas garras a um ramo de árvore ou a uma fenda mínima numa gruta. Tal como nas aves, as suas patas evoluíram de forma a fixarem-se quando todos os músculos estão descontraídos. Quando os morcegos relaxam, o seu peso puxa os tendões para as presas, que se fecham e se apertam.

Os coalas e os guaxinins dormem agachados entre galhos cuidadosamente escolhidos. As crias de macaco seguram-se às mães e conseguem dormir nessa posição. Esse sinal de adaptação é também muito interessante, já que as crias necessitam de muito mais sono do que os animais adultos.

Uma vaca dorme e penso que ao mesmo tempo pode ruminar. Como explicar este mecanismo?

Há alguns anos, um veterinário francês, Yves Ruckebusch, registou o EEG de vacas. Descreveu a ocorrência simultânea de ruminação e de sono não-REM. Um trabalho recente de investigadores em Cambridge mostrou que as ovelhas também dormem enquanto ruminam, embora apenas em sono não-REM. É sabido que o sono REM não é possível em simultâneo com o ruminar.

No que respeita à explicação  dos mecanismos  é possível que algumas regiões inferiores do cérebro permaneçam de certo modo “despertas”, permitindo assim esses movimentos automáticos sem perturbarem o sono. Afinal, não deixamos de respirar durante o sono,  embora a respiração seja, em certa medida, controlada centralmente.

Qual o hábito de sono mais estranho em animais que tenha estudado?

Ver elefantes a deitarem-se para dormir a escassos metros do monte de feno onde dormi por várias noites. Adorei ver o modo como tocavam uns nos outros com as trombas, estabelecendo contacto físico com os que estavam a dormir. Só em filmes vi lontras do mar dando as mãos para não se separarem umas das outras enquanto flutuavam de costas no oceano.

Há animais que dormem em muitas posições. Qual a posição mais estranha que já encontrou? 

As imagens de cães e gatos a dormir são muito populares na internet, porque não há praticamente nenhuma posição que estes não consigam adoptar durante o sono. Os ursos dormem nas posições mais hilariantes, sobretudo os mais novos.  Encontramos óptimos exemplos na internet.

No célebre vídeo do cão Bizkit, este tem um sonho muito agitado. Como explicar que os movimentos no mundo animal sejam tão comuns durante o sono?

Os movimentos que observamos nos animais durante o sono normal ocorrem, tal como nos humanos, durante o sono REM. Nos animais, tal envolve movimentos das pernas e da cauda, espasmos nas orelhas e nos bigodes e movimentos oculares rápidos.

Os golfinhos são os únicos mamíferos que não têm sono REM. Porquê?

Não sei porquê. Possivelmente porque se afogariam durante o sono REM, dada a atonia muscular que o acompanha.

Os animais têm mais sono REM que os humanos?

Depende muito da espécie. Algumas apresentam pouco sono REM, como os cavalos, girafas, coelhos,  porquinhos-da-índia, e outras muito. Os grandes recordistas do sono REM são os carnívoros e, entre eles, o furão. Existem várias teorias sobre a função do sono REM mas sabe-se pouco sobre as razões por que algumas espécies o têm mais do que outras. O que é certo é que as crias têm mais sono REM do que os animais adultos. Tal conduziu à teoria de que o sono REM pode ser importante para o desenvolvimento. Contudo, não explica por que motivo existe sono REM nos adultos.

Os fragmentos de sono REM também variam muito.  Os ratos, por exemplo, chegam a ter 50 ou mais episódios de sono REM num período de 24 horas, sendo que cada um não dura mais do que um a três minutos. A quantidade global perfaz uma quantidade semelhante à dos humanos, que têm apenas quatro a seis episódios de sono REM por noite. Porém muito longos, de 20 minutos ou mais.

Uma última curiosidade, desta vez sobre a pré-história. Como seria o sono dos dinossauros?

Talvez o seu sono fosse semelhante ao dos répteis modernos. Talvez o arqueópterix já evidenciasse sono REM. Seria interessante olhar para o DNA de dinossauros e identificar, entre eles e os animais modernos, genes comuns envolvidos na regulação do sono e da vigília. As moléculas envolvidas na regulação do sono, tais como certos péptidos, preservaram-se ao longo da evolução, e é bem possível que tenham desempenhado a mesma função há milhões de anos.

Estamos quase a terminar a entrevista. Quais os grandes desafios para o futuro no campo do estudo do sono dos animais, com repercussões no sono humano?

É essencial empenharmo-nos em encontrar modelos animais que sejam adequados para estudar os mecanismos e as patologias do sono que afectam os humanos. Este problema não se limita, porém, ao sono, aplicando-se também a muitos distúrbios neurológicos e psiquiátricos, com causas diversas e mecanismos muito complexos.

Por sua vez, a menos que consigamos entender melhor o sono será difícil desenvolver bons modelos animais. Mas, em síntese, estou convencida que os humanos e os animais revelam semelhanças notáveis nos mecanismos do sono, o que representa uma condição única de oportunidades.

Não estuda apenas o sono dos animais mas gosta deles verdadeiramente, de os descobrir, de os ver e fotografar?

É uma descrição que me assenta bem… Os animais não se deslocam enquanto dormem, pelo que fotografá-los durante o sono não é um desafio assim tão grande. No entanto, apanhar girafas adultas a dormir, tendo em conta que são altamente sensíveis à presença das pessoas à noite, só me foi possível com câmaras de infra-vermelhos sensíveis à escuridão. Já as crias de girafa fotografei-as facilmente pois dormem sestas frequentes durante o dia, mesmo em recintos exteriores.

Uma cena especialmente caricata aconteceu na primeira vez que vi um leão-marinho a dormir, flutuando num aquário em Valência. Estava colada ao vidro a tentar captar o animal no seu sono, quando, totalmente alheada da realidade envolvente, dei por mim a ser convidada a sair do edifício à hora do fecho. Muitos animais diurnos começam a dormir quando os jardins zoológicos fecham.

Costuma sonhar com animais? Pode contar-nos um sonho que tenta tido?

Raramente. Os sonhos com animais são mais frequentes nas crianças. Lembro-me de ter tido esses sonhos na infância, mas não me lembro do seu conteúdo.

Foi presidente da ESRS entre 2000 e 2002. Como foi a experiência?

Ser presidente da ESRS foi um desafio, mas nem por isso deixou de ser maravilhoso. Uma vez que tinha sido tesoureira durante vários anos antes da presidência e que tinha estado presente em todos os congressos da ESRS desde que iniciei a investigação do sono, em 1975, conhecia muitos dos meus colegas pessoalmente ou de nome e tinha feito muitas amizades. Isso foi muito importante para conseguir apoio para as inovações que pretendia implementar para dar à ESRS um novo ímpeto. Agrada-me particularmente que as Sociedades Nacionais de Sono possam ser incorporadas na ESRS e, ainda assim, manter e levar a cabo os seus interesses nacionais. Durante a minha presidência, estabelecemos com sucesso cursos europeus de investigação básica e clínica do sono. Esses cursos foram posteriormente adoptados pela União Europeia, o que ajudou a estabelecer uma ampla rede de jovens cientistas interessados no sono.

Apesar de ter exercido cargos cimeiros, pensa que o facto de ser mulher a desfavoreceu na carreira de cientista?

Penso que sim, a vários níveis, mas nunca me detenho a pensar neles.

A Professora Irene Tobler nasceu em Zurique, na Suíça, mas quando tinha quatro anos os seus pais emigraram para a América do Sul. Qual a razão desta deslocação?

Os meus pais eram bastante aventureiros. Depois da guerra, decidiram emigrar para um ambiente totalmente novo. Teriam optado pela Austrália, mas o acaso levou-os ao Peru. Antes de partirem, tiveram aulas de espanhol, treino que intensificaram durante toda a viagem transatlântica de navio para o Peru.

Como foi viver no Peru e no Chile? Que recordações guarda?  

As minhas recordações não serão talvez muito diferentes das de outros emigrantes. Existe sempre uma mistura de pertença com uma sensação de não pertença, mas isso não me afectou enquanto criança. O Chile tem uma longa tradição de imigrantes, por isso o meu lugar na escola e na sociedade acabou por não ser muito influenciado pelo facto de ser suíça. Foi-me mais difícil regressar à Suíça, país de que não tinha qualquer lembrança, e deixar todos os meus amigos para trás.

A Professora  Irene Tobler voltou à Suíça para estudar aos 18 anos. O que levou a este regresso? 

Não foi por decisão minha.  Fui juntamente com os meus pais. Foi-me mais difícil regressar à Suíça, país de que não tinha qualquer lembrança, e deixar todos os meus amigos para trás. No entanto,  agradou-me a possibilidade de entrar na universidade suíça.

Última pergunta, numa entrevista  que já foi longa e que o iSleep agradece especialmente. Pode contar-nos uma história divertida relacionada com o seu sono?

O meu sono não tem nada de especial. Mas em criança fui muitas vezes apanhada a sonambular, coisa de que geralmente não tinha qualquer recordação no dia seguinte.

Partilhar: