A hora influencia a flutuação global do sinal do cérebro

Enquanto o dia progride, a força da flutuação global do sinal do cérebro mostra uma diminuição inesperada, de acordo com um estudo publicado o 18 de fevereiro na biologia do jornal PLOS do aberto-acesso por Csaba Orban e uma equipe multidisciplinar dos cientistas da faculdade da engenharia, da Faculdade de Medicina de Lin do gabinete de Yong e do instituto N.1 da saúde na universidade nacional de Singapura.

A hora influencia a flutuação global do sinal do cérebro
A associação negativa entre a hora e as flutuações do sinal do cérebro era a mais forte em regiões visuais e somatosensory. Crédito de imagem: Csaba Orban, centímetro cúbico PERTO

Os ritmos circadianos governam os aspectos diversos da fisiologia que incluem ciclos do sono/vigília, cognição, expressão genética, regulamento de temperatura, e sinalização da glândula endócrina. Mas apesar da influência clara de ritmos circadianos na fisiologia, a maioria de estudos da função do cérebro não relatam nem não consideram o impacto da hora em seus resultados.

Para endereçar esta diferença no conhecimento, a equipe analisou dados funcionais (fMRI) da ressonância magnética de aproximadamente 900 assuntos que foram feitos a varredura entre 8 am e 10 pm em dois dias diferentes como parte do projecto humano de Connectome (HCP; http://www.humanconnectomeproject.org/). Os estudos múltiplos mostraram que o sinal global do cérebro flutua mais fortemente quando um é sonolento (por exemplo depois que insuficiente durma), e flutua menos quando um está mais alerta (por exemplo após o café). Baseado na variação circadiano conhecida na sonolência, os autores supor que a flutuação global do sinal seria a mais baixa na manhã, aumentaria na meados de-tarde e mergulharia no início da noite.

Em lugar de, observaram uma diminuição cumulativa na flutuação global do sinal enquanto o dia progrediu. Esta diminuição global era a mais proeminente nas regiões visuais e somatosensory do cérebro, que são sabidas expressando flutuações dinâmicas dentro dos indivíduos ao longo do tempo. Através do cérebro inteiro, a hora foi associada igualmente com as diminuições marcadas na conectividade funcional do descansar-estado - a actividade correlacionada entre regiões diferentes do cérebro quando nenhuma tarefa explícita está sendo executada.

Nós fomos surpreendidos pelo tamanho dos efeitos totais da hora, desde que o sinal global do fMRI é afectado por muitos factores e há uma variação substancial através dos indivíduos. No momento actual nós não temos uma boa explicação do directionality de nossos resultados. Contudo, o facto de que nós igualmente observamos a variação tempo--dia-associada ligeira nos testes padrões de respiração dos participantes sugere que nós possamos igualmente precisar de considerar indícios fora do cérebro para compreender inteiramente estes efeitos.”

Csaba Orban, primeiro autor do estudo

Baseado nos resultados, os autores recomendam que os pesquisadores relatam explicitamente a hora de varreduras do fMRI e outros protocolos e medidas experimentais, porque este poderia ajudar a esclarecer a variação do entre-estudo nos resultados e potencial mesmo na falha replicate resultados.

Nós esperamos que estes resultados motivarão neurocientistas companheiros para dar mais consideração aos efeitos potenciais da hora em medidas da actividade de cérebro, especialmente em outros estudos em grande escala onde os assuntos são feitos a varredura frequentemente ao longo do dia para razões logísticas.”

Thomas Yeo, o autor superior do estudo

Este trabalho é um dos primeiros estudos para sair do centro recentemente estabelecido para o sono e da cognição na universidade nacional de Singapura. O director do centro, Michael Chee, um co-autor deste estudo, acredita que os resultados agitarão um interesse mais largo nos efeitos da hora ou da variação circadiano na fisiologia humana.

Source:
Journal reference:

Orban, C., et al. (2020) Time of day is associated with paradoxical reductions in global signal fluctuation and functional connectivity. PLOS Biology. doi.org/10.1371/journal.pbio.3000602.

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