It is 4 a.m., and the big test is in eight hours, followed by a piano recital. You've been studying and playing for days, but you still don't feel ready for either. So, what can you do? Well, you can drink another cup of coffee and spend the next few hours cramming and practicing, but believe it or not, you might be better off closing the books, putting away the music, and going to sleep. Sleep occupies nearly a third of our lives, but many of us give surprisingly little attention and care to it. This neglect is often the result of a major misunderstanding. Sleep isn't lost time, or just a way to rest when all our important work is done. Instead, it's a critical function, during which your body balances and regulates its vital systems, affecting respiration and regulating everything from circulation to growth and immune response. That's great, but you can worry about all those things after this test, right? Well, not so fast. It turns out that sleep is also crucial for your brain, with a fifth of your body's circulatory blood being channeled to it as you drift off. And what goes on in your brain while you sleep is an intensely active period of restructuring that's crucial for how our memory works. At first glance, our ability to remember things doesn't seem very impressive at all. Nineteenth-century psychologist Herman Ebbinghaus demonstrated that we normally forget 40% of new material within the first 20 minutes, a phenomenon known as “the forgetting curve”. But this loss can be prevented through memory consolidation, the process by which information is moved from our fleeting short-term memory to our more durable long-term memory. This consolidation occurs with the help of a major part of the brain, known as “the hippocampus”. Its role in long-term memory formation was demonstrated in the 1950s by Brenda Milner in her research with a patient known as H.M. After having his hippocampus removed, H.M.’s ability to form new short-term memories was damaged, but he was able to learn physical tasks through repetition. Due to the removal of his hippocampus, H.M.’s ability to form long-term memories was also damaged. What this case revealed, among other things, was that the hippocampus was specifically involved in the consolidation of long-term declarative memory, such as the facts and concepts you need to remember for that test, rather than procedural memory, such as the finger movements you need to master for that recital. Milner's findings, along with work by Eric Kandel in the 90's, have given us our current model of how this consolidation process works. Sensory data is initially transcribed and temporarily recorded in the neurons as short-term memory. From there, it travels to the hippocampus, which strengthens and enhances the neurons in that cortical area. Thanks to the phenomenon of neuroplasticity, new synaptic buds are formed, allowing new connections between neurons, and strengthening the neural network where the information will be returned as long-term memory. So why do we remember some things and not others? Well, there are a few ways to influence the extent and effectiveness of memory retention. For example, memories that are formed in times of heightened feeling, or even stress, will be better recorded due to the hippocampus' link with emotion. But one of the major factors contributing to memory consolidation is, you guessed it, a good night's sleep. Sleep is composed of four stages, the deepest of which are known as “slow-wave sleep” and “rapid eye movement”. EEG machines monitoring people during these stages have shown electrical impulses moving between the brainstem, hippocampus, thalamus, and cortex, which serve as relay stations of memory formation. And the different stages of sleep have been shown to help consolidate different types of memories. During the non-REM slow-wave sleep, declarative memory is encoded into a temporary store in the anterior part of the hippocampus. Through a continuing dialogue between the cortex and hippocampus, it is then repeatedly reactivated, driving its gradual redistribution to long-term storage in the cortex. REM sleep, on the other hand, with its similarity to waking brain activity, is associated with the consolidation of procedural memory. So based on the studies, going to sleep three hours after memorizing your formulas and one hour after practicing your scales would be the most ideal. So hopefully you can see now that skimping on sleep not only harms your long-term health, but actually makes it less likely that you'll retain all that knowledge and practice from the previous night, all of which just goes to affirm the wisdom of the phrase, "Sleep on it." When you think about all the internal restructuring and forming of new connections that occurs while you slumber, you could even say that proper sleep will have you waking up every morning with a new and improved brain, ready to face the challenges ahead.
São 4 horas da manhã, e o exame final é daqui a 8 horas, seguido de um recital de piano. Andas a estudar e a repetir há dias, mas ainda não te sentes preparado. O que é que vais fazer? Bem, podes beber mais uma chávena de café e passar as próximas horas a rever e a ensaiar mas, podes não acreditar, o melhor seria fechares os livros, pôr a música de lado e ires dormir. O sono ocupa quase um terço da nossa vida, mas muitos de nós, surpreendentemente, damos-lhe pouca atenção. Este descuido é com frequência o resultado de um grande mal entendido. O sono não é tempo perdido, nem uma mera forma de descansar, depois de terminado o trabalho importante. É uma função importantíssima, durante a qual o nosso corpo equilibra e regula os seus sistemas vitais que afetam a respiração e regulam tudo desde a circulação ao crescimento, incluindo a resposta imunitária. Isso é ótimo, mas podes preocupar-te com essas coisas depois do exame, não é? Bem, calma aí. Acontece que o sono também é fundamental para o nosso cérebro, que recebe um quinto do sangue que circula no nosso corpo quando adormeces. O que se passa no nosso cérebro enquanto dormimos é um período de intensa restruturação que é fundamental para o funcionamento da nossa memória. À primeira vista, a nossa capacidade de recordar as coisas não parece nada impressionante. Herman Ebbinghaus, um psicólogo do século XIX demonstrou que, normalmente, esquecemos 40% do que aprendemos nos primeiros 20 minutos, um fenómeno conhecido por curva do esquecimento. Mas essa perda pode ser evitada através da consolidação da memória, um processo pelo qual a informação passa da nossa efémera memória a curto prazo para a nossa memória a longo prazo, mais duradoura. Esta consolidação ocorre com a ajuda duma importante parte do cérebro, conhecida por hipocampo. O seu papel na formação da memória a longo prazo foi demonstrada nos anos 60, por Brenda Milner, na sua investigação de um doente conhecido pelo nome de H.M. Depois de lhe ter sido extraído o hipocampo, a faculdade de H.M. para utilizar a memória de curto prazo ficou afetada, mas ele conseguia aprender tarefas físicas através da repetição. A remoção do hipocampo, também afetou a capacidade de H.M. de formar memórias de longo prazo. Este caso revelou, entre outras coisas, que o hipocampo está especificamente envolvido na consolidação da memória declarativa de longo prazo — como os factos e os conceitos que precisas de recordar para o exame — em vez da memória processual — como os movimentos dos dedos que precisas de dominar para o recital. As descobertas de Milner, juntamente com o trabalho de Eric Kandel, nos anos 90 permitiram-nos compreender como funciona o processo de consolidação. Os dados sensoriais são inicialmente transcritos e temporariamente registados nos neurónios como memória de curto prazo. A partir daí, atravessam o hipocampo, o que reforça e melhora os neurónios na área cortical. Graças ao fenómeno da neuroplasticidade, formam-se novas ramificações sinápticas, que permitem novas ligações entre os neurónios, e reforçam a rede neuronal, onde a informação é transformada em memória de longa duração. Porque é que recordamos umas coisas e esquecemos outras? Há algumas formas de influenciar a extensão e a eficácia da memória. Por exemplo, as memórias que se formam em alturas de sentimentos fortes ou mesmo de tensão, serão mais bem recordadas devido à ligação do hipocampo com as emoções. Mas um dos principais fatores que contribuem para a consolidação da memória é... já adivinhaste... ... uma boa noite de sono. O sono é composto por quatro fases. As mais profundas são o sono de ondas lentas e o movimento rápido dos olhos [MOR]. Os eletroencefalogramas, que vigiam as pessoas, durante estas fases, mostraram impulsos elétricos entre o tronco encefálico, o hipocampo, o tálamo e o córtex, que funcionam como estações repetidoras na formação da memória. E as diferentes fases do sono ajudam a consolidar os diferentes tipos de memórias. Durante a primeira fase do sono profundo, a memória declarativa é codificada num armazém temporário na parte anterior do hipocampo. Através dum diálogo contínuo entre o córtex e o hipocampo, esta memória é reativada repetidamente, impulsionando a redistribuição gradual para a armazenagem de longo prazo no córtex. A atividade cerebral da segunda fase do sono profundo semelhante à da fase do acordar, está associada à consolidação da memória processual. Segundo os estudos, o ideal seria dormir três horas depois de memorizares as fórmulas e uma hora depois de praticares as escalas. Agora deves ter percebido que reduzir o tempo do sono não só prejudica a tua saúde a longo prazo, como diminui as hipóteses de reter todo o conhecimento e a prática da noite anterior. Tudo isto contribui para confirmar a sabedoria do dito: “A noite é o melhor conselheiro”. Com esta reestruturação interna e estas formações de novas ligações durante o sono, podes dizer que um bom sono fará com que acordes todas as manhãs com um cérebro novo e melhorado, pronto para enfrentar os desafios do dia.