ASPECTOS NEUROPSICOLÓGICOS DO DESENVOLVIMENTO COGNITIVO DA CRIANÇA: SONO, MEMÓRIA, APRENDIZADO E PLASTICIDADE NEURAL-por Sérgio Arthuro Mota Rolim, extraído do livro “Aprendizagem, comportamento e emoções na infância e na adolescência-uma visão transdisciplinar”- Elisabete Castelon Konkiewitz (Org.) editora UFGD, 2013.

Breve histórico, conceitos atuais e funções do sono

 

As primeiras referências escritas sobre sono vêm da Grécia antiga, através dos filósofos Sócrates e Platão, há aproximadamente 2300 anos. Sócrates é considerado o pai da filosofia, mas curiosamente nunca deixou nada escrito, sendo todos os seus pensamentos registrados pelo seu principal discípulo, que foi Platão. Entretanto, foi Aristóteles (que era pupilo de Platão) quem concebeu a primeira abordagem mais sistemática, no seu livro “Sobre o Sono”, ou De Somno, que foi o nome em latim dado pelos seus primeiros tradutores. Aristóteles acreditava que, por mais incrível que possa parecer hoje em dia, o sono era decorrente da evaporação dos alimentos no organismo: pela sua teoria, assim como o ar quente sobe, o alimento evaporado também sobe, provocando sonolência. Ele também postulava que as crianças dormiam muito e têm a cabeça (proporcionalmente ao corpo) maior que o adulto, porque muito mais alimento evapora, dilatando o cérebro. Aristóteles também tratou, nessa mesma obra e de forma pioneira, sobre os sonhos. Ainda em termos históricos, aproximadamente 200 anos depois, Júlio César descreveu sobre a imobilidade em dada postura, que é uma característica universal do sono, pois é encontrada tanto em seres humanos como também em outros animais¹.

Muito tempo depois, com o desenvolvimento dos microscópios e consequente observação das células que compõem o sistema nervoso, chamadas de neurônios, vários neurocientistas propuseram mecanismos mais elaborados e funções mais próximas da realidade para o sono. Não obstante, foi somente nos anos 20 e 30 do século passado, com a invenção da eletroencefalografia (EEG), que se pôde ter acesso experimental às manifestações fisiológicas do sono. No EEG, mede-se a atividade elétrica dos neurônios mais superficiais do cérebro, situados pouco abaixo do couro cabeludo. Nessa técnica, utilizam-se eletrodos que captam o grau de ativação dessas células. Hans Berger, um renomado psiquiatra alemão, observou que quando o indivíduo estava acordado, os neurônios estavam muito ativos e o seu potencial elétrico oscilava numa frequência de 12 a 20 ciclos por segundo (ou Hertz, Hz), chamado de ritmo beta, quando o indivíduo estava de olhos abertos, ou na faixa de 8 a 12 Hz (ritmo alfa), quando o sujeito estava de olhos fechados².

O primeiro estudo sistemático de sono em humanos com EEG foi realizado por Loomis, Harvey e Hobart em 1937, quando foi descrita uma fase do sono conhecida como sono de ondas lentas, pois os neurônios trabalham em um ritmo bem lento, denominado de ritmo delta, que se encontra na frequência de 0 a 4 Hz¹. Em 1953, Aserinsky e Kleitman observaram que, depois do sono de ondas lentas e, principalmente na segunda metade da noite, aparecia um período em que o sujeito apresentava movimentos oculares rápidos e uma ativação cerebral em um ritmo próximo à vigília, na frequência de 4 a 8 Hz, também conhecido como ritmo teta. Essa fase do sono foi chamada de sono REM (do inglês rapid eye movement, ou movimento rápido dos olhos). Nesse mesmo estudo, foram observadas duas outras características fundamentais do sono REM: uma perda importante do tônus muscular (como se todos os músculos ficassem extremamente relaxados) e o aparecimento dos sonhos³. Em uma noite de sono de 8 horas (que é a quantidade de sono que a maioria das pessoas precisa dormir), temos aproximadamente 6 horas e meia de sono de ondas lentas e 1 hora e meia de sono REM, sendo este último concentrado, principalmente, bem no final da madrugada. Por isso, sonhamos mais e lembramos mais dos sonhos quando acordamos pela manhã cedo, do que quando acordamos no meio da noite.

 

A importância do sono para as funções intelectuais

 

Dessa forma, pelo que vimos até agora, já podemos dizer que o sono é um estado comportamental e cognitivo vital para o organismo. Em termos comportamentais, é caracterizado por uma postura típica e quase nenhuma movimentação. Em termos biológicos, apresenta-se dividido em sono de ondas lentas, pois o cérebro parece trabalhar em um ritmo bem lentificado, principalmente na primeira metade da noite, e em sono REM, que é caracterizado pelos movimentos rápidos dos olhos e pelos sonhos, presente principalmente na segunda metade do sono. Entretanto, resta a pergunta: Por que dormimos?

Uma das formas de entendermos uma função no organismo é retirando essa função e vendo quais as consequências fisiológicas da ausência da mesma. Dessa forma, podemos entender para que serve o sono, privando as pessoas de sono e vendo o que acontece no nosso corpo quando não dormimos. O primeiro estudo envolvendo privação de sono em seres humanos foi realizado por Dement e consistia em acordar os voluntários no início de cada episódio de sono REM, durante 5 noites consecutivas. Foi observado que os sujeitos reclamavam de irritabilidade, ansiedade e dificuldade de concentração⁴. Sabe-se, hoje, que a população dorme, em média, 90 minutos a menos do que as pessoas dormiam no início do século XX⁵, principalmente em decorrência do advento da luz elétrica (o que tornou o dia mais longo) e da dupla televisão e computador, como será discutido posteriormente. Foi demonstrado que pessoas com insônia apresentam um aumento da taxa metabólica tanto durante o dia como durante a noite, o que pode levar à diabetes e pressão alta⁶. Em um estudo pioneiro, foi observado também que a privação de sono leva a uma diminuição das células de defesa do organismo, o que pode aumentar a chance de se contrair infecções por vírus, bactérias e outros microorganismos⁷. 

Em crianças, três consequências da privação de sono se tornam particularmente importantes e estão diretamente relacionadas ao esquema e crescimento corporal, bem como ao desenvolvimento sexual. Apenas uma noite de privação de sono é capaz de reduzir drasticamente a secreção do hormônio GH (do inglês growth hormone, ou hormônio do crescimento), que é o principal hormônio que causa o aumento da estatura e crescimento em geral⁸. Além disso, a privação de sono pode levar a um aumento do comportamento sexual, bem como um desenvolvimento sexual precoce⁹.

Artigos recentes também têm demonstrado que crianças privadas de sono:

a) São mais propensas a desenvolver obesidade¹⁰, o que faz com que as mesmas se tornem mais susceptíveis a todo o tipo de morbidade associada com o sobrepeso, como diabetes e pressão alta;

b) Têm um aumento importante na chance de desenvolver doença mental na idade adulta¹¹;      

c) Podem ter mais episódios de sonambulismo¹²;

d) Apresentam maiores níveis sanguíneos de cortisol¹³, que é uma substância diretamente relacionada ao estresse;

e) Têm mais insegurança emocional¹⁴, fadiga e depressão¹⁵.

 

A memória, uma das mais importantes funções cerebrais, é particularmente afetada com a privação de sono. Dessa forma, um maior entendimento da relação entre o sono e a memória é crucial para promover o melhor aproveitamento do aprendizado escolar.

 

A contribuição do sono para a memória

 

A memória pode ser dividida de acordo com suas fases, suas características temporais e seus tipos. As principais fases da memória são: aquisição, consolidação (ou o esquecimento) e evocação. Na aquisição, as informações do ambiente são captadas pelos órgãos dos sentidos (visão, audição etc.) para posteriormente serem codificadas pelo sistema nervoso, e então percebidas. Em seguida, essas informações devem ser armazenadas de forma estável e segura, o que chamamos de consolidação, para depois poderem ser evocadas e lembradas. Se uma informação não tem valor para o sujeito, ela é esquecida. A memória pode ser também classificada como de curto prazo (que dura segundos e minutos), médio prazo (estendendo-se por dias e semanas) ou de longo prazo (que pode ser lembrada por meses e anos). A memória pode ainda ser dividida em declarativa, quando as pessoas se lembram de fatos (como o nome dos pais) ou de eventos pessoais (como o primeiro beijo) e não declarativa, que está relacionada a hábitos e habilidades motoras, como andar de bicicleta ou jogar futebol. A consolidação das memórias declarativas é dependente de uma estrutura específica do cérebro denominada de hipocampo¹⁶.

O sono tem um papel fundamental em todas essas fases. Como foi dito anteriormente, uma noite de sono mal dormida pode ter como consequência uma diminuição na atenção e na concentração. Assim, se não estamos concentrados, a aquisição das informações é prejudicada, e, por conseguinte, também o aprendizado é dificultado⁴. A importância do sono para a consolidação das memórias pode ser avaliada de duas formas. Na primeira, observa-se um aumento da quantidade de sono quando as pessoas são submetidas a tarefas que envolvem memorização declarativa, como o aprendizado de uma língua estrangeira¹⁷, ou não declarativa, como em uma tarefa de habilidade manual¹⁸ antes de dormir. Esses achados sugerem que o sono tem papel ativo e fundamental na consolidação da memória, e que o aumento do sono após a aquisição de novas informações reflete uma resposta para uma demanda aumentada para tal consolidação¹⁹. A outra forma é com experimentos que mostram que os sujeitos que adquirem informações antes de dormir e devem se lembrar dessas informações quando acordam, se recordam melhor do que os indivíduos que adquirem a informação de manhã e devem se lembrar das mesmas durante a noite²⁰. Ou seja, quando existe sono entre a aquisição e a evocação, esta última torna-se mais eficiente, o que enfatiza a função do sono como fortalecedor das memórias.

Além da importância do sono para a aquisição, consolidação e, consequentemente, para a evocação das memórias, o sono também parece favorecer a formulação de ideias novas. Em um estudo publicado recentemente e também muito interessante, pesquisadores alemães submeteram um grupo de pessoas a um problema matemático em que havia uma regra escondida. Foi descoberto que somente as pessoas que dormiram puderam decifrar essa regra e resolver o problema de forma mais rápida²¹. 

Apesar dos avanços científicos, que permitiram uma melhor compreensão da relação entre sono e memória, ainda resta muito para se esclarecer no que diz respeito aos mecanismos neurobiológicos subjacentes a essa relação. Entretanto, uma das áreas em que se conseguiu melhor entender essa interação foi através dos estudos que envolvem neuroplasticidade. Por plasticidade neural, podemos entender que são mudanças estruturais e/ou funcionais duradouras, em resposta a estímulos ambientais, tais como quaisquer tipos de experiências que as pessoas possam se deparar. O cérebro humano é constituído por aproximadamente 100 bilhões de células altamente interconectadas, pois cada neurônio se comunica em média com mais 10 mil neurônios. Dessa forma, a plasticidade relacionada à memória acontece com mudanças na força de conexão entre as células, através da adição ou remoção de conexões, ou através da adição de novas células (processo este chamado de neurogênese). A plasticidade cerebral não se limita a explicar somente os mecanismos relacionados à memória. Se o cérebro não fosse plástico, não seria possível a recuperação de pacientes que sofreram lesão cerebral após um trauma²².

Em crianças, a neuroplasticidade tem íntima relação com o desenvolvimento da linguagem. No primeiro mês de vida, o bebê já começa a apresentar movimentos corporais em cadência com a voz dos pais e a prestar atenção a essa voz a partir do segundo mês. Emite os primeiros sons entre os 5 e 7 meses e balbucia sílabas formadas adequadamente entre os 7 e 9 meses de vida. Aos 10 meses, fala sons de consoantes repetidas como “mamã” e “papá”. Com pouco mais de 1 ano, já pode seguir comandos simples, dizer o nome de um objeto conhecido e pronunciar de 4 a 6 palavras. Por volta dos 18 meses, o número de palavras aprendidas aumenta consideravelmente. No segundo ano de vida, as crianças já se comunicam relativamente com estruturas de frases e começam a brincar com o vocabulário da língua em que foram inicialmente expostas.  Aos 3 anos de idade, já são capazes de formular uma frase mais complexa e com 4 anos podem contar uma história. Aos 5 anos, perguntam o significado das palavras e são capazes de distinguir fantasia de realidade.

Todas essas fases do desenvolvimento da linguagem são acompanhadas por mudanças estruturais das áreas cerebrais responsáveis pela percepção e emissão da fala. Qualquer alteração na plasticidade dessas áreas, principalmente nesse período crítico do desenvolvimento cerebral da criança (o que será detalhado a seguir), pode levar a dificuldades de leitura e comunicação, que se não forem corrigidas a tempo podem persistir até a idade adulta²³.

 

Bases neurobiológicas do desenvolvimento cognitivo da criança

 

Para entendermos melhor os aspectos relacionados ao desenvolvimento cognitivo do ser humano, faz-se necessária uma breve revisão dos fenômenos biológicos relativos à fecundação, bem como a evolução do feto até o nascimento. Por fecundação, entendemos que é a união do espermatozoide, produzido pelo homem, com o óvulo, que é concebido pela mulher. Já nessa etapa, uma grande diferença evolutiva ocorre entre os sexos: o homem produz milhões de espermatozoides todos os dias, e a mulher produz, geralmente, somente um óvulo por mês, ou seja, ela apenas está fértil (ou apta para engravidar) apenas em um dia específico a cada 30 dias, aproximadamente. O óvulo é produzido nos ovários e, após a relação sexual, pode ser fecundado pelo espermatozoide.

A partir dessa união entre os genes do pai e da mãe, dá-se origem a uma célula que começa a se dividir em até 8 células no quarto dia após a fecundação. Esse aglomerado de células vai se implantar no útero em cerca de uma semana. Na terceira semana, após a fecundação, já existe uma estrutura complexa com milhares de células e, em uma região específica, começa a se formar um tubo, denominado de tubo neural. Entretanto, somente na quarta semana, as células precursoras dos neurônios começam a aparecer: esse tubo começa a se parecer com a medula espinhal e se dilatar em uma das pontas para dar origem ao cérebro. O período de tempo que vai da quarta a sétima semana, denomina-se período embrionário. No final dessa época, quase todos os órgãos já estão praticamente formados, com exceção do sistema nervoso e do aparelho osteoarticular²⁴.

A partir do sexto mês de gravidez, o feto já apresenta ciclos de atividade e repouso, porém essa fase de descanso ainda não pode ser considerada sono. A sua atividade elétrica cerebral é descontínua, sem sincronia e não apresenta modificações reativas a qualquer tipo de estímulo. Em cerca de um mês, acontecem modificações no padrão elétrico cerebral, com o aparecimento de ritmos rápidos, bem como de ondas lentas, principalmente em regiões laterais e posteriores da cabeça. Essa lentificação evolui até o oitavo mês, e cada vez mais vai se parecendo com o sono de ondas lentas que encontramos nos adultos. Os ritmos rápidos começam a aparecer também nessa época, junto com os movimentos oculares rápidos, semelhantes ao que encontramos no sono REM do adulto²⁵.

Um recém-nascido pode dormir de 16 a 20 horas por dia e esse fato fala a favor da relação entre o sono e a neuroplasticidade, já que o desenvolvimento cognitivo da criança necessita de mudanças estruturais rápidas e intensas, tendo o sono a função de propiciar e regular tais mudanças²⁶. Essa grande quantidade de sono por dia se dá com alternância de estados de sono e vigília em ciclos de aproximadamente 3 a 4 horas. Esse padrão é chamado de polifásico, pois o sono acontece em várias fases ou blocos. Em adultos, o padrão de sono é dito monofásico, pois tende a acontecer em apenas um bloco que geralmente se concentra no período da noite. Ao contrário do que acontece com adultos, os recém-nascidos tendem a começar a dormir pelo sono REM, e este constitui cerca de 50% do sono total. O sono de ondas lentas da criança que acabou de nascer apresenta um padrão lentificado alternante na sua intensidade e, com o passar do tempo, torna-se mais contínuo e estabilizado²⁷.

Entre o terceiro e o sexto mês de vida, o bebê começa consolidar seu sono no período noturno. Isso se deve principalmente a uma maturação do sistema nervoso da criança, fazendo com que a glândula pineal(encontrada no cérebro) comece a secretar um hormônio chamado de melatonina. Essa substância tem a função principal de informar ao organismo que está de noite, e que o sono é mais propício para acontecer nessa hora⁵. A partir dos 6 meses de vida, o sono das crianças vai se parecendo cada vez mais com o dos adultos, e na pré-adolescência, o período de vigília é máximo e a necessidade de uma soneca durante o dia é muito rara. A quantidade de sono REM continua a diminuir para atingir cerca de 25% do total do sono na criança pré-púbere²⁸.

Durante a puberdade, os adolescentes tendem a dormir tarde, mas ainda não se sabe se esse padrão é uma característica biológica dessa fase da vida ou se é decorrente de pressões sociais. Como, geralmente, estudam pela manhã, queixam-se muito de sonolência durante o dia²⁷. Esse padrão de sono pode se estender até a época da universidade. Nosso grupo de pesquisa investigou se o horário de início das aulas de uma turma de estudantes de medicina poderia influenciar o padrão de sono e, consequentemente, no rendimento acadêmico. Encontramos que, quando as aulas começavam às 10 horas da manhã, os estudantes tinham um sono mais regular e um melhor desempenho acadêmico do que quando as aulas começavam às 7 horas da manhã²⁹.

Dessa forma, pode ser que a qualidade do sono de crianças e adolescentes seja melhor quando as aulas se iniciam no período da tarde, o que vai favorecer o aprendizado, a memória e, consequentemente, o desempenho escolar. Várias outras medidas cognitivo-comportamentais são extremamente eficazes para melhorar a qualidade do sono em crianças, o que pode diminuir substancialmente a chance de doenças em consequência da privação de sono. Em conjunto, essas medidas são denominadas de higiene do sono e serão detalhadas a seguir.

 

Como melhorar a qualidade do sono das crianças: orientações aos pais

 

A higiene do sono compreende ações simples e de fácil aplicação, relativas ao ambiente em que se dorme, bem como a hábitos inadequados realizados antes de dormir. Essas práticas têm como objetivo favorecer o início do sono e prevenir o excesso de despertares durante a noite, o que pode levar a um sono fragmentado e pouco reparador. Com relação ao quarto em que a criança dorme, alguns detalhes devem ser considerados:

a) Luminosidade: claridade excessiva deve ser evitada, pois qualquer estimulação luminosa favorece a liberação de hormônios que induzem o alerta e diminuem o sono. Pode-se fazer uso de cortinas ou películas escuras, na janela, para diminuir a entrada de luz e deixar o ambiente o mais escuro possível. Algumas crianças se adaptam melhor a máscaras de dormir;

b) Temperatura: o frio intenso é desconfortável, principalmente com relação às extremidades (pés e mãos) que apresentam pouca circulação sanguínea, sendo assim mais sensíveis. O uso de meias e luvas diminui muito o tempo que se leva para começar a dormir. Nas cidades mais quentes, ventiladores e condicionadores de ar são sempre bem vindos;

c) Barulho: costuma ser um vilão, principalmente nas grandes cidades, devendo ser evitado ao máximo;

d) Colchão e travesseiros: talvez a coisa mais importante seja um bom colchão e travesseiros com densidade e altura específicos para crianças. Só mesmo testando vários modelos e marcas é que se pode escolher o mais adaptado para cada um, individualmente.

 

Em termos de hábitos de vida incorretos, alguns fatores merecem destaque, tais como:

a) Horário de dormir: se a criança tem o costume de ir dormir em horários irregulares, o organismo fica dessincronizado e sem saber se naquela hora específica em que a criança se deitou é para dormir ou para ficar acordada. Dessa forma, deve-se sempre tentar dormir no mesmo horário, sem ser muito rígido, mas tentando manter esse padrão mesmo nos fins de semana;

b) Café, refrigerantes e outros estimulantes: devem sempre ser evitados por até 6 horas antes de dormir. Bebidas que não sejam estimulantes, mas em quantidade excessiva, podem favorecer o despertar do sono;

c) Alimentação: deve-se dar preferência para alimentos leves e de fácil digestão, que devem ser ingeridos pelo menos duas horas antes de dormir.

d) Atividade física: geralmente, induz alerta e prejudica o início do sono, devendo ser evitada por até 4 horas antes de dormir;

e) TV e computador: não devem ser colocados no mesmo quarto em que a criança vai dormir, pois podem servir de estímulo para a mesma ficar acordada;

f) Leitura: pode até favorecer o início do sono, se for uma leitura agradável, mas que não estimule muito;

g) Outras atividades: deve-se sempre ter em mente que a cama só serve para dormir, e qualquer outra atividade, como brincar, se alimentar ou estudar deve ser evitada³⁰.

 

Se, mesmo que os pais tomando todas essas precauções, a criança continua com dificuldade para dormir, com consequente queixa de sonolência durante o dia, um médico deve ser consultado para avaliar a possibilidade de tratamento farmacológico. Este é realizado, principalmente, com uma classe de medicamentos denominada de benzodiazepínicos, que tem como principal efeito colateral o aparecimento de dependência. Por isso, as medidas de higiene do sono descritas anteriormente são tão importantes, já que podem evitar o uso de medicações e, consequentemente, todos os riscos que as mesmas trazem para o organismo.

 

CONSIDERAÇÕES FINAIS

 

Vimos neste capítulo que o bebê já começa a dormir mesmo antes de nascer, e que o sono é importante não só para a consolidação de novas informações, mas também para a formulação de novas ideias, contribuindo significativamente para o aprendizado. Vimos também que o desempenho escolar depende de outras variáveis, como a atenção e a motivação. Dessa forma, podemos concluir que todos esses fatores devem ser avaliados de forma criteriosa para que a criança possa obter um aproveitamento máximo das suas funções cognitivas, o que será refletido tanto no seu desempenho escolar, como acadêmico e profissional.

 

Sérgio Arthuro Mota Rolim – Médico, mestre em Neurociências pela Universidade Federal de São Paulo, aluno de doutorado da Universidade Federal do Rio Grande do Norte e do Instituto Internacional de Neurociências de Natal – Edmond e Lily Safra, pesquisador do Laboratório do Sono do Hospital Universitário Onofre Lopes.

 

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