Águas-vivas dormem 8 horas por dia, mesmo sem ter cérebro

“Os neurônios são muito preciosos. Eles não se dividem, então é preciso mantê-los intactos”, afirma o neurocientista molecular Lior Appelbaum, coautor do estudo, em entrevista à revista Nature.

Dormir sem cérebro

Estudos anteriores já haviam mostrado que águas-vivas entram em um estado semelhante ao sono. A novidade agora é a caracterização detalhada desse comportamento e a demonstração inédita de que anêmonas-do-mar também dormem.

Os cientistas observaram a água-viva-de-ponta-cabeça-do-Indo-Pacífico (Cassiopea andromeda) tanto em laboratório quanto em ambientes naturais, como lagoas rasas em Key Largo, nos Estados Unidos. O animal dorme cerca de oito horas por dia, principalmente à noite, e ainda faz um breve cochilo ao meio-dia.

Já a anêmona-verme-pigmeia (Nematostella vectensis), a qual foi estudada apenas em laboratório, também passa cerca de um terço do dia em repouso. Ela concentra, porém, o seu sono no amanhecer.

Para identificar o sono, os pesquisadores analisaram a frequência das pulsações do corpo em forma de sino – movimentos ligados à alimentação e à circulação de oxigênio. Como destaca a revista Science, à noite, as águas-vivas pulsavam até cinco vezes menos por minuto e demoravam mais para responder a estímulos luminosos ou alimentares, um comportamento semelhante ao de humanos sonolentos.

Relógio biológico

Apesar de não terem cérebro, esses animais também mostram sinais de regulação biológica do sono. As anêmonas mantiveram seus ciclos de descanso mesmo quando os pesquisadores alteraram artificialmente os períodos de luz e escuridão, indicando a presença de um relógio circadiano interno. As águas-vivas, por outro lado, mostraram maior sensibilidade direta à luz, ficando mais ativas quando iluminadas.

Como ocorre em humanos, a privação de sono teve efeitos claros. Quando os cientistas interromperam o descanso noturno das águas-vivas por mais de seis horas, agitando a água dos tanques, os animais dormiram cerca de 50% mais no dia seguinte.

De maneira curiosa, a aplicação de melatonina nos organismos também levou as águas-vivas e as anêmonas a cochilarem fora de seus horários habituais. O neuro-hormônio, produzido na ausência de luz, é um dos principais responsáveis por induzir o sono em humanos e regular o relógio biológico.

Reparação do DNA

O ponto central do estudo está no nível celular. Experimentos mostraram que o dano ao DNA dos neurônios aumenta durante a vigília e diminui durante o sono em ambos os grupos. Quando os pesquisadores induziram danos adicionais ao DNA usando luz ultravioleta ou medicamentos quimioterápicos, os animais passaram a dormir mais.

A conclusão é que, enquanto os animais estão acordados, a atividade neuronal intensa gera mais danos do que o sistema celular consegue reparar. O sono, então, ofereceria uma “janela dedicada” para manutenção eficiente do DNA.

“Durante a vigília, os neurônios estão muito ativos e sofrem desgaste”, aponta Appelbaum, à Science. “Os cnidários precisam reduzir as pulsações e dormir para concentrar energia na manutenção celular.”

Próximos passos

Apesar do rigor experimental, os resultados ainda exigem cautela. O estudo não incluiu um grupo de controle mantido acordado após a indução de danos ao DNA, o que poderia esclarecer se o reparo também ocorre em estados de baixa atividade sem sono propriamente dito. Além disso, outros fatores evolutivos podem ter impulsionado o sono, como a necessidade de reduzir a força das conexões entre neurônios, economizar energia e restaurar a capacidade de aprendizado.

Mesmo assim, as conclusões do estudo são bem-vistas pelos responsáveis. Segundo Appelbaum, as descobertas podem ajudar a explicar a relação entre privação de sono e doenças neurodegenerativas, além de fenômenos como o “sono local”, quando pequenas regiões do cérebro humano entram brevemente em repouso durante a vigília.

No futuro próximo, a equipe pretende investigar o hábito de dormir em outros dois grupos: as esponjas, que não possuem neurônios, e os peixes-zebra (Danio rerio), cujos cérebros compartilham características importantes com os dos seres humanos.