Sonhos, Endocanabinoides e Redes Neurais

Osame Kinouchi Filho (DFM-FFCLRP-USP)

Neurofisiologia do sono

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?

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

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%

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

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).

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

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.

Estudo longitudinal: George Weldon (2400 sonhos)

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

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

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!”

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

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”

Memórias Distribuídas e Atratores

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

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

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

Mudança da estabilidade das memórias durante desaprendizagem

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)

Sistema canabinoide: receptor CB1 e endocanabinoides

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

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

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    

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.

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?

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 used—and I don't keep the same size for ten minutes together!”

  “Can't remember what things?” said the Caterpillar.