Uma equipe de pesquisadores afiliados a instituições no Brasil, Portugal e Espanha encontraram evidências de uma transição de fase contínua ocorrendo no cérebro de ratos quando eles passam do sono para a vigília. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , o grupo descreve seu estudo de ratos adormecidos e o que eles encontraram.

O cérebro passa por um tipo de transição para o sono e, novamente, ao acordar, mas os tipos de transições que ocorrem ainda são desconhecidos. Alguns pesquisadores sugeriram que o processo parece envolver transições de fase semelhantes à percolação. Também, pesquisas anteriores mostraram que a atividade cerebral é diferente nos dois estados. Existem picos síncronos quando acordado, e picos assíncronos durante o sono. Neste novo esforço, os pesquisadores examinaram mais de perto a transição real, uma vez que ocorreu em tempo real nos cérebros de ratos.

O trabalho envolveu observar e medir os sinais cerebrais no córtex cerebral à medida que vários ratos passavam da vigília para o sono - alguns foram anestesiados e outros foram autorizados a adormecer naturalmente. A equipe observou o que eles descrevem como avalanches de atividade, em que houve períodos de nenhum pico (silêncio), seguido por um período de rápida sucessão de spikes, seguido de silêncio novamente. Os pesquisadores descreveram o número de picos em uma avalanche como seu tamanho; a quantidade de tempo que durou foi definida como seu tempo de vida. Eles então analisaram os dados matematicamente. Ao fazê-lo, eles descobriram que os picos nas avalanches obedeciam às leis de energia. Eles sugerem esta invariância de escala indicada, o que em termos matemáticos significa que um ponto crítico foi alcançado. Os dados mostraram que os cérebros dos ratos passam por uma transição de fase contínua, que atenua as teorias de percolação.

Os pesquisadores repetiram seus experimentos em macacos e camundongos e relataram que encontraram distribuições semelhantes de leis de potência. Eles também descobriram que os expoentes nas leis de potência que aplicaram não eram os mesmos encontrados em experimentos anteriores. Eles sugerem que isso indica que as transições de fase relacionadas ao ciclo do sono pertencem a uma "classe de universalidade" diferente.

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