Durante o estudo, a equipa de investigação da Universidade de Surrey e do UK Dementia Research Institute Centre for Care Research & Technology do Imperial College London utilizou a estimulação sonora para direcionar ritmos alfa, um tipo de onda cerebral, em timings precisos para investigar a resposta do cérebro.

Os ritmos alfa estão associados à memória e perceção, e alterações nestes ritmos foram observadas em pessoas que experienciam declínio cognitivo e demência.

A autora principal, a portuguesa Inês Violante, Professora de Neurociência Psicológica na Universidade de Surrey, afirmou: “Oscilações alfa são uma característica definidora da atividade elétrica do nosso cérebro, mas ainda não compreendemos completamente o seu papel nas funções cerebrais fundamentais”.

“Usar som é uma abordagem poderosa e não invasiva para estimular certas oscilações no cérebro. É importante encontrar formas de manipular estas oscilações para criar ferramentas de tratamento, pois sabemos que as oscilações cerebrais são mais lentas em doenças como a doença de Alzheimer.”

Numa série de experiências, os investigadores utilizaram uma técnica inovadora de modulação cerebral conhecida como Estimulação Auditiva em Loop Fechado de Alfa (aCLAS), em que os sons são sincronizados para coincidir com a fase precisa dos ritmos alfa.

Para monitorizar o efeito da estimulação, as medições da atividade elétrica do cérebro foram lidas em tempo real e, quando uma onda cerebral atingia uma determinada fase, um som (um estalido de ruído rosa) era reproduzido para o participante.

Os investigadores observaram que, dependendo da fase em que o som era reproduzido, o ritmo alfa tornava-se mais rápido ou mais lento. O efeito também dependia da origem das oscilações alfa no cérebro.

Henry Hebron, antigo doutorando da Universidade de Surrey e primeiro autor da publicação, afirmou: “O que descobrimos é que as oscilações alfa podem ser manipuladas através do som quando abordamos este ritmo nos seus próprios termos, usando uma abordagem em loop fechado. Surpreendentemente, quando realizámos a experiência aCLAS enquanto os participantes estavam a adormecer, observámos que os sons numa fase particular impediam-nos de alcançar estádios mais profundos de sono (sem os acordar), enquanto os mesmos sons numa fase diferente não eram disruptivos.

Há muito mais a ser explorado sobre os comportamentos dependentes das oscilações neurais, e acreditamos que abordagens em loop fechado, como a que implementámos aqui, podem ser chave.”

Segundo os investigadores, agora que mostraram ser capazes de influenciar as ondas alfa com som, os próximos passos serão explorar se podem modificar estas ondas de forma a melhorar a cognição e o sono, o que poderá beneficiar doentes com demência.

O Professor Derk-Jan Dijk, Diretor do Surrey Sleep Research Centre e Líder de Grupo no UK Dementia Research Institute Centre for Care Research & Technology, afirmou: “há muito a ser descoberto sobre o papel do ritmo alfa no sono e na cognição. Esta técnica pode impulsionar a nossa compreensão e melhorar as funções do sono em pessoas com demência. Estamos agora a investigar os efeitos desta abordagem de estimulação auditiva em loop fechado no sono REM, onde os ritmos alfa estão presentes, mas o seu papel ainda é desconhecido.”

A investigação contribui para o Objetivo de Desenvolvimento Sustentável 3 das Nações Unidas – Boa Saúde e Bem-estar.

Bibliografia:

Journal: PLOS Biology

Paper title: A closed-loop auditory stimulation approach selectively modulates alpha oscillations and sleep onset dynamics in humans

DOI: 10.1371/journal.pbio.3002651

Authors: Dr Ines Violante, Professor Derk-Jan Dijk and Dr Henry Hebron

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