Usando Interfaces Cérebro-Computador para revolucionar a pesquisa de distúrbios do sono em indivíduos com Transtorno do Espectro Autista.

Para aqueles que não estão familiarizados com a terminologia usada ao discutir condições de neurodesenvolvimento, incluirei um pequeno prefácio para fins de contexto.

“Neurotípico” refere-se a um tipo de cérebro que representa a média da população humana (cerca de 68% estatisticamente) . Por outro lado, os termos “Neurodiverso” e “Neurodivergente” referem-se a um funcionamento cerebral oposto àqueles que têm cérebros neurotípicos.

A tão desejada soneca de oito horas parece ser um direito de passagem que odeia ao tradicional ritmo circadiano humano. Embora, para indivíduos com alterações neurológicas fisiologicamente, esse padrão de repouso habitual se aproxime mais de uma pista de montanha-russa parabólica.

Isso leva à pergunta: como e por que os padrões de sono diferem de pessoa para pessoa?

Normalmente, quando o corpo humano participa da mesma ação, esperamos resultados consistentes.

Para começar este argumento, gostaria de compartilhar minha própria experiência com o sono…

Como autista, posso explicar em primeira mão meus problemas pessoais em relação ao sono ou pelo menos a falta dele. Desde tenra idade, simplesmente nunca encontrei prazer na simplicidade do descanso. Seja o pavor existencial depois de assistir ao fim do meu programa de televisão favorito ou a falta de consumo de qualquer outro estímulo, nunca consegui encontrar paz em deixar meu corpo desligado.

Introdução ao Sono

Muitos gostam de pensar que o sono começa no momento em que você fecha os olhos; na verdade, essa parte do ciclo do sono é chamada de “vigília tranquila” . É o estágio preliminar em que a maioria de nós entra antes de adormecer. Nesta porção, seus neurônios atingem um padrão um tanto irregular que difere do disparo constante típico que ocorre quando estamos acordados.

Quando se atinge a segunda fase do ciclo do sono, também conhecida como estágio de movimento ocular não rápido (NREM). Esses neurônios tendem a desacelerar à medida que as ondas cerebrais também começam a atingir um padrão mais lento. Outras características físicas associadas ao ciclo NREM do sono geralmente incluem; temperatura corporal mais baixa e respiração lenta. Dentro do estágio NREM, o corpo passa por três estágios adicionais, N1-N3, e com cada progressão de estágio, a qualidade do sono aumenta. Os pesquisadores estimam que aproximadamente 75% do sono ocorre nos estágios NREM.

Benefícios do Sono ✅

O sono é imperativo para o desenvolvimento humano, especialmente em crianças. O sono de alta qualidade influencia muito o comportamento geral de uma pessoa.

Vamos enfrentá-lo, aqueles que muitas vezes se abstêm de ter uma noite inteira de sono, geralmente parecem desagradáveis ​​de se ter por perto. Independentemente do comportamento negativo da pessoa, os benefícios do sono também afetam a saúde física da pessoa.

Importância do Sono

• Melhora a memória e as habilidades de resolução de problemas
• Diminui o risco de comprometimento relacionado à privação de sono
• Aumenta o funcionamento imunológico saudável, o que pode limitar o risco de infecções virais
• Diminui o risco de doenças cardiovasculares

Agora, como pesquisadores e médicos medem a qualidade do sono?

Do ponto de vista clínico, a avaliação do desempenho do sono mais comumente utilizada ocorre com o uso de uma polissonografia . Em termos mais simplistas, esse teste é conhecido como estudo do sono”.

Durante o teste, os médicos monitoram os níveis de oxigênio no sangue, frequência cardíaca, padrões respiratórios e quaisquer movimentos dos membros.

Tradicionalmente, polissonografias são usadas como um teste diagnóstico para determinar se o paciente tem condições como as seguintes; narcolepsia, apnéia do sono e insônia . No entanto, no caso de pacientes neurodivergentes, os estudos do sono podem detectar quaisquer condições comórbidas associadas ao diagnóstico de condição de neurodesenvolvimento pré-existente.

Além das polissonografias, os médicos também medem a qualidade do sono por meio da actigrafia . Este teste não invasivo mede o nível de atividade de uma pessoa e descansa durante um período de tempo desejado. O paciente usa um actígrafo no pulso da mão dominante. Este dispositivo geralmente fornece aos médicos dados que são aplicados com algoritmos matemáticos para determinar padrões que ocorrem enquanto o paciente está acordado e dormindo.

Neuroanatomia do Sono

As seguintes estruturas no cérebro humano contribuem muito para a funcionalidade do sono.

O Hipotálamo

Essa minúscula estrutura se esconde no fundo do cérebro e encapsula as células nervosas que controlam os comportamentos do sono.

O hipotálamo também abriga o núcleo supraquiasmático, que afeta as informações recebidas pela exposição à luz dos olhos. Pacientes com lesões em seu SCN muitas vezes perdem a capacidade de identificar a luz em seu ciclo de sono, portanto, eles têm mais controle para acordar ou continuar a dormir.

O Tronco Cerebral

O tronco cerebral atua como um meio de comunicação de e para o hipotálamo.

O neuroquímico GABA (ácido γ-aminobutírico ) é produzido a partir dessas duas estruturas que contribuem para reduzir a atividade de estimulação associada à excitação. Sem o tronco cerebral, não seríamos capazes de “desestressar” na forma de relaxamento muscular, isso é CRÍTICO para o estágio REM do sono.

O Córtex Cerebral

Outra estrutura importante inclui o córtex cerebral, responsável pela memória de longo prazo e processamento de informações.

O tálamo ajuda a transmitir essa informação ao córtex cerebral. Quando seu corpo entra no estágio REM do sono, o tálamo comanda as imagens e outros efeitos sensoriais que ocorrem quando sonhamos.

A Glândula Pineal

A glândula pineal trabalha para receber sinais do núcleo supraquiasmático (SCN) e leva à produção de melatonina . Esse hormônio é criado quando seu cérebro é exposto à escuridão. A melatonina também ajuda no tempo do seu ritmo circadiano (os 24 relógios do seu corpo).

Pacientes com perda de visão geralmente tomam suplementos de melatonina para compensar a falta de luz que não veem.

O Prosencéfalo Basal

O prosencéfalo basal está localizado entre as partes frontal e inferior do cérebro.

A liberação de adenosina ocorre a partir das células do prosencéfalo basal e de outras partes do cérebro. A adenosina é um produto químico da energia celular. Isso aumenta sua motivação e necessidade de dormir. Diferentes drogas, como a cafeína, neutralizam a produção de adenosina, que bloqueia a sensação de sonolência.

autismo + sono

O que é Autismo?

O Transtorno do Espectro do Autismo é uma condição do neurodesenvolvimento causada por anormalidades no cérebro humano.

Como o autismo é um espectro, os sintomas variam em gravidade de pessoa para pessoa. Como uma pessoa autista, normalmente luto para entender as dicas sociais.

“ Até 80% das pessoas com autismo têm problemas para dormir”

Fonte — Sleepopolis

Embora, na maioria das vezes, o cérebro humano pareça não diferir de pessoa para pessoa, pelo menos no sentido estrutural, isso se provou incorreto para indivíduos com condições de neurodesenvolvimento.

Em um artigo publicado por Dara Manoach, Ph.D. da Harvard Medical School, anormalidades nos padrões de sono de indivíduos autistas provaram estar presentes a partir de evidências encontradas por meio de neuroimagem. Isso se deve à diminuição da função no circuito tálamo-cortical.

O que é o Circuito Talamocortical?

Em termos simples, este é o meio de comunicação entre o olho e o córtex cerebral.

Solução?

À medida que as tecnologias emergentes começam a mudar a face da medicina, a interseção entre dispositivos físicos e órgãos humanos recupera sua prevalência. Na proposta de pesquisa de Dana Manoach em torno da compreensão de por que os indivíduos autistas têm disfunção do circuito tálamo-cortical, ela utiliza tecnologias de interface cérebro-computador.

“Como os estudos do sono baseados em laboratório em larga escala são proibitivamente caros e onerosos, o primeiro objetivo deste projeto é validar a metodologia e estabelecer a viabilidade de um estudo do sono em casa em larga escala em TEA usando um eletroencefalograma vestível disponível comercialmente ( dispositivo EEG).

( SFARI | Caracterizando a fisiologia do sono no autismo: um caminho dos genes ao tratamento , sd).

O que é um aparelho de Eletroencefalografia (EEG)?

O dispositivo de eletroencefalografia é um eletrograma que registra a atividade cerebral.

Sensores de eletrodos com discos de metal em miniatura são conectados a fios que ficam no topo da cabeça do paciente. Esses sensores detectam quaisquer mudanças nas cargas elétricas criadas pelo movimento de seus neurônios.

• Neurônios = Células Cerebrais

Embora a chave para desvendar as diferenças de ritmo circadiano entre indivíduos neurotípicos e neuroatípicos ainda não tenha sido descoberta. Sinto que a solução está nas profundezas dos dispositivos computacionais do cérebro.

Para aqueles que compartilham entusiasmo semelhante neste campo, incluí alguns links abaixo para aprofundar seu conhecimento sobre este tópico…

• Meu canal do youtube focado em BCI favorito, https://www.youtube.com/c/thebciguys
• Interfaces cérebro-computador em medicina
• Integração clínica de BCIs não invasivos
• O que as interfaces cérebro-computador podem significar para o futuro do trabalho
• Como controlar as coisas usando seu cérebro (e hardware de código aberto)

Meu nome é Lauren e tenho 18 anos apaixonada por tornar o mundo neuroinclusivo ♾️ por meio da utilização da tecnologia. Gostou do que está vendo? Confira o resto da minha pegada digital em https://linktr.ee/laurengp .