Alterações eletroencefalográficas induzidas por estimulação tátil durante a sesta

Abstract

Resumo:O papel do sono na consolidação da memória tem sido extensivamente documentado. O maior desafio atualmente é determinar como utilizar este conhecimento para desenvolver técnicas que permitam potencializar o efeito benéfico do sono sobre a consolidação da memória. Estudos sugerem que estímulos sensoriais (sons ou odores) apresentados durante o sono podem levar a um fortalecimento preferencial das memórias com as quais estes foram associados, uma técnica conhecida como reativação direcionada da memória. Se este efeito se estende a estímulos táteis é uma questão que permanece em aberto Assim, o principal objetivo deste trabalho é testar o efeito da estimulação tátil durante um episódio de sono diurno sobre a consolidação de uma memória motora. Para isso, 88 jovens saudáveis foram convidados a participar deste estudo. Primeiro, todos realizaram a sessão de treino de uma tarefa de habilidade motora (finger tapping task - FTT) e em seguida metade dormiu uma sesta de 90 minutos (grupos Sesta) enquanto os restantes permaneceram acordados por igual período de tempo (grupos Vigília). A tarefa FTT avalia habilidades motoras finas: os indivíduos devem digitar uma sequência numérica (4-2-3-1-4) com a mão não dominante o mais rápido e preciso possível. Durante o intervalo de retenção, um terço dos voluntários recebeu estimulação tátil na mesma sequência praticada durante o treino (grupo Sequência Treinada, Sesta ou Vigília), um terço em uma sequência diferente da praticada durante o treino (grupo Sequência Não Treinada, Sesta ou Vigília) e os restantes não receberam nenhuma estimulação (grupo Sham, Sesta ou Vigília). Por último, todos realizaram a sessão de teste da tarefa de habilidade motora FTT. Não foram encontradas diferenças no desempenho (número médio de sequências corretamente digitadas) entre nenhum dos seis grupos (p > 0,05). No entanto, uma análise exploratória do eletroencefalograma dos grupos estimulados durante o sono (Grupos Sequência Treinada e Não Treinada, comparados com o grupo Sham) revelou alterações na densidade de oscilações lentas e fusos do sono induzidas pela estimulação. De acordo com a hipótese da consolidação ativa de sistemas, a estabilização de informações recém-adquiridas depende de uma interação finamente ajustada entre estes eventos oscilatórios. Estes resultados sugerem que a alteração da abundância e topografia cortical de oscilações lentas e fusos causada pela estimulação somestésica pode ter perturbado o processos de consolidação da memória e assim impedido a melhora de desempenho esperada. Concluímos que, em protocolos agudos, reativação direcionada da memória induzida por um estímulo tátil durante um episódio de sono diurno não resulta em uma melhora de desempenho na tarefa de habilidade motora FTT. Palavras chave: sesta, consolidação da memória motora, finger tapping task, estimulação tátil;

Abstract: Sleep's role in memory consolidation has been extensively documented. Nowadays, the major challenge is to determine how to use this information to develop techniques that potentiate sleep's beneficial role on memory consolidation. Studies suggest that sensory stimuli (sounds or odors) delivered during sleep might lead to a preferential strengthening of the associated memories, a technique known as targeted memory reactivation. Whether this effect extends to tactile stimuli or not remains an open question. Thus, the main goal of this study is to test the effect of a tactile stimulation during an episode of daytime sleep on motor memory consolidation. To this end, 88 healthy volunteers were invited to take part in this study. First, all participants performed the training session of the finger tapping task (FTT) and then half of them slept a 90 min daytime nap (Nap groups) while the other half remained awake for the same amount of time (Wake groups). The FTT probes fine motor skills: subjects are required to type a numerical sequence (4-2-3-1-4) with their non dominant hand, as fast and as accurately as possible. During the retention interval, a third received tactile stimulation in the same sequence as during training (Trained Sequence group, Nap or Wake), a third in a different sequence (Untrained Sequence group, Nap or Wake) and the remaining did not received any stimulation (Sham group, Nap or Wake). Finally, all participants performed the test session of the finger tapping task. No differences in performance (average number of correctly typed sequences) were found among the six groups (p > 0.05). However, an exploratory electroencephalogram analysis of the sleep cued groups (Trained and Untrained Sequence groups compared with the Sham group) revealed stimulation induced alterations in slow oscillations and spindle density. According to the active system consolidation hypothesis, the stabilization of recently acquired information depends on a finely tuned interaction between these oscillatory events. These results suggest that the tactile stimuli induced alterations in the abundance and cortical topography of slow oscillations and spindles may have disturbed memory consolidation processes and thereby hindered the expected performance improvements. We conclude that, in acute protocols, targeted memory reactivation driven by somatosensory cueing during a daytime nap does not result in performance improvement on the finger tapping task. Keywords: nap, motor memory consolidation, finger tapping task, tactile cueing;