Pela primeira vez, pesquisadores conseguiram observar como as pupilas reagem ao longo do sono por um período prolongado, revelando variações surpreendentes na atividade cerebral. Um estudo publicado na Nature Communications por uma equipe da ETH Zurich sugere que o cérebro é muito mais ativo durante o sono do que se imaginava, desafiando crenças consolidadas sobre os processos cerebrais noturnos.
Dinâmica das pupilas durante o sono: uma descoberta revolucionária
Tradicionalmente, o sono tem sido associado a uma redução na atividade sensorial, uma vez que os olhos permanecem fechados. No entanto, a pesquisa liderada por Caroline Lustenberger, Sarah Meissner e Nicole Wenderoth, do Laboratório de Controle Neural do Movimento da ETH Zurich, revelou que o tamanho da pupila oscila significativamente enquanto dormimos. Os principais achados incluem:
- As pupilas passam por variações constantes de tamanho durante o sono, expandindo-se e contraindo-se em diferentes velocidades.
- Essas oscilações estão relacionadas a mudanças nos níveis de ativação do cérebro, que regulam o ciclo sono-vigília.
- O nível de excitação cerebral durante o sono não é fixo, alternando entre estados de maior e menor ativação.
Essas descobertas estão em sintonia com estudos anteriores realizados em roedores, que também demonstraram flutuações graduais nos níveis de excitação durante o sono.
Um novo método para detectar atividade cerebral oculta
Investigar a atividade cerebral profunda durante o sono tem sido um grande desafio técnico. O tronco cerebral, que controla os níveis de ativação, é de difícil acesso para medições diretas em humanos dormindo. Para superar essa limitação, os pesquisadores da ETH desenvolveram um método inovador para estudar o comportamento das pupilas:
- Foi utilizada uma técnica especial com adesivos transparentes para manter os olhos dos voluntários abertos por várias horas.
- Apesar disso, os participantes conseguiam adormecer em salas escuras.
- O tamanho das pupilas foi monitorado e analisado em relação às fases do sono e às ondas cerebrais.
Os dados mostraram uma correlação entre as mudanças no tamanho da pupila e atividades cerebrais específicas do sono, como:
- Fusos do sono – curtos períodos de alta atividade cerebral associados à consolidação da memória.
- Ondas lentas do sono profundo – fundamentais para a estabilidade do sono e funções cognitivas.
- Reações a estímulos externos – dependendo do nível de ativação cerebral, os sons eram processados de maneira diferente.
O papel do locus coeruleus e pesquisas futuras
Uma pequena região do tronco cerebral, conhecida como locus coeruleus, é considerada responsável por regular os níveis de excitação do cérebro. No entanto, os cientistas da ETH ainda não conseguiram confirmar diretamente sua influência sobre a dinâmica pupilar. Para investigar isso mais a fundo, pretendem utilizar substâncias que modulam sua atividade em futuros estudos.
Compreender melhor como o locus coeruleus afeta as mudanças pupilares durante o sono pode trazer insights valiosos sobre:
- Os mecanismos de regulação do sono.
- O papel das variações na ativação cerebral nos processos cognitivos.
- A interação entre estímulos externos e diferentes estágios do sono.
Aplicações clínicas: diagnóstico de distúrbios do sono através da análise da pupila
Além de suas implicações na neurociência, essa pesquisa pode abrir caminhos para novas formas de diagnosticar e tratar distúrbios do sono. O estudo das mudanças pupilares pode ajudar a identificar biomarcadores para condições como:
- Insônia
- Transtorno de Estresse Pós-Traumático (TEPT)
- Doença de Alzheimer
As futuras aplicações dessa descoberta podem ir além dos laboratórios do sono, incluindo:
- Monitoramento hospitalar – utilizando o rastreamento pupilar para avaliar a atividade cerebral em pacientes em coma.
- Diagnóstico de distúrbios do sono – aprimorando a precisão na identificação de transtornos.
- Avanços em neurociência – aprofundando o conhecimento sobre a influência do sono na saúde cerebral.
Conclusão
Antes vista apenas como um reflexo da luz, a pupila está se revelando um importante indicador da atividade cerebral durante o sono. Essa pesquisa inovadora da ETH Zurich pode transformar nossa compreensão dos mecanismos do sono e abrir novas possibilidades médicas para o tratamento de distúrbios neurológicos e do sono.
Referência
Carro-Domínguez, M. et al. Pupil size reveals arousal level fluctuations in human sleep, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-57289-5
