Sonhos, Endocanabinoides e Redes Neurais Osame Kinouchi Filho (DFM-FFCLRP-USP)

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1 Sonhos, Endocanabinoides e Redes Neurais Osame Kinouchi Filho (DFM-FFCLRP-USP)

2 Neurofisiologia do sono

3 Rapid Eye Movement (REM) REM = Sonhos vívidos Mamíferos e pássaros Fetos e prematuros: 50- 80% Adultos: 20-25% Privacão REM Rebote Stress: REM Antidepressivos: REM Sonhos = epifenômeno?

4 Estatística de conteúdo de sonhos Predominância de emoções negativas: ansiedade Relações Pessoais Agressão Animais Andar e correr: 78% Vestibular > olfato Sexo < 10 % << ler, calcular, teclar

5 P. Garfield (2001): Doze temas mais comuns 1. Ser perseguido ou atacado: 80% 2. Cair no ar ou afundar na água: 64% 3. Estar perdido ou enroscado: 58% 4. Estar nu ou vestido inapropriadamente em público: 52% 5. Ser ferido, ficar doente ou morrer acidentalmente: 48% 6. Estar em um desastre natural ou feito pelo homem: 42% 7. Ter problemas para fazer uma prova ou para encontrar a sala da prova: 40% 8. Ter problemas com um carro ou outro transporte: 38% 9. Ter uma casa ou propriedade danificada ou perdida: 30% 10. Estar atrasado para embarque em meio de transporte: 31% 11. Ter problema operando um telefone ou máquina: 24% 12. Ser ameaçado por um espírito: 12%

6 Imagem PET durante Sono REM: Maquet et al. (1996)

7 S. Freud: Die Traumdeutung (1899) Os sonhos das crianças pequenas são freqüentemente pura realizaçao de desejos. Não levantam problemas para serem solucionados, mas são de inestimável importância para provar que, em sua natureza essencial, os sonhos representam realizações de desejos. Pude reunir alguns exemplos desses sonhos a partir de material fornecido por meus próprios filhos. Os sonhos muito freqüentes, que parecem contradizer minha teoria, por terem como tema a frustração de um desejo ou a ocorrência de algo claramente indesejado, podem ser reunidos sobe o título de sonhos de contra- desejo. O sonho é uma realização (disfarçada) de um desejo (reprimido ou recalcado).

8 J. A. Hobson e R. W. McCarley: The brain as a dream state generator: an activation-synthesis hypothesis of the dream process (1977) Teoria da Ativação- Síntese Correlação entre eventos neurais e narrativa do sonho Balanço aminérgico/adrenérgico Ativação: endógena Síntese: sonhos = padrão aleatório interpretado Significado adquirido, sem função

9 G. W. Domhoff: Finding Meaning in Dreams: A Quantitative Approach (1996) What is the biggest misconception people have about dreams? That they are often about sexuality. Most dreams are about aggression. Only 10 percent or less of dream content involves sexuality. Dreams don't have much eroticism, and certainly not much pleasant eroticism. People dream they are with the wrong person, someone is watching, they feel guilty. When people talk about having great sex dreams, they are usually talking about daydreaming, not actual dreams. Sonhos possuem significado sem ter função.

10 Estudo longitudinal: George Weldon (2400 sonhos)

11 E. L. Hartmann: Dreams and nightmares: the new theory of the origin and meaning of dreams (1999) Over a period of weeks or months as the trauma gradually resolves, the dreams often follow a discernable pattern. First the trauma is replayed vividly and dramatically but not necessarily in precisely the way it occurred: there is often at least one major change in the dream, something that did not actually occur. Very rapidly the dreams begin to combine and connect this traumatic material with other material that appears emotionally similar or related. Often, as we have seen above, a person who has been through one kind of trauma dreams of all kinds of other traumas that may be related to this same feeling of helplessness, terror or guilt. (...) The process of connecting the trauma with other emotionally related material from the dreamer's life (and imagination, reading, daydreaming) gradually expands and takes in more and more other material; the trauma itself plays a smaller and smaller role and the dreams return to their pre-trauma state. Funcão: Sonhos = Psicoterapia Endógena

12 A. Revonsuo: The reinterpretation of dreams An evolutionary hypothesis of the function of dreaming, Behav. Brain. Sci. 23:877 (2000) Excesso de agressões por homens e animais Temas fazem sentido evolucionário Sonhar = comportamento exploratório simulado Sonhar e brincar: evolução em mamíferos Vantagem de simulacão: experimentar ameaça em um contexto seguro

13 Sonho de Mariana (9 anos) 22/outubro/2002 (após REM) Conte com suas palavras: Tinha um cientista que criou um dragão, de mais um menos um metro. Só que daí o dragão começou a dar muito trabalho e o cientista resolveu matar. Mas em vez de ele pegar uma arma, ele pegou um raio de crescer, um raio laser verde. Ai o dragão cresceu e começou a destruir a cidade. Daí estava eu, minha amiga Livia e um menino que eu não conheço. Ai a gente estava numa biblioteca, que tinha teto de palha. O dragão começou a pisar na biblioteca. Ele pisava muito, fazia buracos, a gente ficava desviando, fugindo. O menino então desmaiou. Daí eu lembrei que eu já tinha sonhado isso antes. Então eu disse pro menino: não fica assim, que já passamos por isso uma vez. Ele acordou. A biblioteca era muito grande. Gente ficava desviando dos pés do dragão. A gente chegou num lugar e nos escondemos, num canto que ele não pisava. Daí acabou. Que emoções sentiu? Medo e... como se chama? Desespero!

14 K. Louie e M. A. Wilson: Temporally structured replay of awake hippocampal ensemble activity during rapid eye movement sleep (2001) Ondas teta: Comportamento Exploratório e REM Hipótese de consolidação de memória Stickgold (2002): Tranferência memórias Hipocampo Cortex Sinapses Hipocampo Sinapses Cortex

15 F. Crick e G. Mitchison: The function of dream sleep, Nature, 304: 111-114 (1983) Desaprendizagem (unlearning) em redes de memórias associativas REM = enfraquecimento sináptico REM nos fetos e recém- nascidos: desaprender associações espúrias, eliminação sináptica Sonhos não tem significado, mas sonhar tem função: Sonhamos para esquecer

16 Memórias Distribuídas e Atratores

17 Desaprendizagem em redes de atratores Redes de atratores (Hopfield) Memórias = padrões distribuidos de atividade neuronal Algoritmo de desaprendizagem: Excitação aleatória Relaxação para estados mais prováveis Desaprendizagem: Anti- Hebb

18 O. Kinouchi e R. R. Kinouchi (2002): Redes de Atratores Metaestáveis, dinâmica itinerante e desaprendizagem Mecanismo anti-Hebb de curto termo: atratores tornam-se metaestáveis = itinerância associativa Dominância dos estados mais estáveis = detecção automática atratores fortes Mecanismo anti-Hebb de longo termo: enfraquecimento permanente = desaprendizagem

19 Itinerância e desaprendizagem: detecção de atratores fortes, desaprendizagem, associação livre e aceleração Memórias fortes: A, B, C Memórias normais: E, F, G m(t) = correlacão entre estado da rede e memória armazenada Unlearning: t > 1000 Trajetória associativa caótica

20 Mudança da estabilidade das memórias durante desaprendizagem

21 Existe Mecanismo Anti-Hebbiano? Candidato: Regulacão sináptica por endocanabinoides Regulacão pré-sináptica devido a excitação pós- sináptica Bloqueio LTP e LTD Inibição de sinapses elétricas (gap junctions)

22 Sistema canabinoide: receptor CB1 e endocanabinoides

23 Crick-Mitchison + Hartmann + Revonsuo Hiper-plasticidade = ciclos obsessivos Ciclos Motores, tiques, comportamento obsessivo-compulsivo: Gânglios Basais Memórias emocionais (traumas) Pensamentos recorrentes (ansiedade) Amigdala Medos evolucionários (fobias) Super-aprendizagem (Videogames, TV): Hipocampo, Cerebelo, Cortex visual Sonhos = simulacão com conteúdo emocional e evolucionário Replay Hipocampal = cenário/memória espacial Funcão do REM = controle de hiperplasticidade Função do sonho = habituação de respostas emocionais

24 Mecanismo candidato Oleamida Sono REM Itinerância associativa (sonho) na presenca de endocanabinoides Enfraquecimento de sinapses Regulação das respostas emocionais Esquecimento do sonho Ratos sem receptor CB1 (mutantes): > Memória > Ansiedade < Extincão de medo aprendido < Comportamento Exploratório PTSD = Baixa densidade CB1? (Lutz et al. 2002) = REM sem desaprendizagem

25 EMDR: Eye Movement Desensitization and Reprocessing Que tipo de problemas podem ser tratados com EMDR? As pesquisas estabeleceram que o EMDR é efetivo no tratamento do Estresse Pós- Traumático, entretanto, os clínicos treinados tem reportado sucesso no tratamento dos seguintes casos: TEPT- Transtorno do estresse pós-traumático, ansiedade de performance, abuso físico, verbal ou sexual, transtornos de ansiedade, transtornos dissociativos, memórias perturbadoras, ataques de pânico, redução do estresse, luto patológico, fobias, drogadicção, algumas depressões

26 Reverse learning and the physiological basis of eye movement desensitization. Hassard A. Med Hypotheses 47(4):277-82 Eye movement desensitization is a new and effective procedure for post-traumatic stress disorder that requires explanation. Reverse learning is a model developed in artificial neural networks as a theoretical explanation of rapid-eye-movement sleep. It demonstrates that an overloaded node within a network can be consolidated with a series of non-specific activations. Ponto-geniculo- occipital spikes, which occur in rapid-eye-movement sleep, are a candidate for such activations in the real brain. In cats, the phasic functions of rapid-eye-movement sleep are driven by ponto-geniculo- occipital spikes, which are non-specific, at highest amplitude in the visual system but present in other parts of the cortex. Such spikes can be evoked by sensory events such as eye movements. There is evidence of similar events in the human brain. Induced eye movements could generate ponto-geniculo-occipital equivalent spikes and eye movement desensitization/ reprocessing could be explained as a focused and artificial exploitation of the rapid-eye-movement sleep mechanism.

27 Testes experimentais e perspectivas REM e extinção de medo aprendido. Correlação espacial: CB1 e REM. Aumento de estabilidade de associações fracas e diminuição de associações fortes após REM (Stickgold). Replay hipocampal acelerado durante REM (McNaughton). Mecanismo subjacente à EMDR? Endocanabinoides: Inibem: Dor, inflamação, formação de memórias, ansiedade, medo. Ativam: Sono, REM, opióides (?), fome, neuroprotecão. Funcão global: recuperação de traumas após comportamento exploratório?

28 In dreaming processes man exercises himself for his future life (F. Nietzsche) So you think you're changed, do you? I'm afraid I am, sir, said Alice; I can't remember things as I usedand I don't keep the same size for ten minutes together! Can't remember what things? said the Caterpillar.

29 O sonho vence o medo!