Como sabem, sou obcecado pelas leis de poder na biologia, que é uma consequência biológica de princípios fundamentais, como a conservação de energia da primeira lei da termodinâmica. Geoffrey West mostrou como redes biológicas altamente otimizadas – pense em vasos sanguíneos ou sistemas respiratórios – levam à escala alométrica. Especificamente, a produção de energia por unidade de massa corporal (taxa metabólica específica da massa) escala como massa corporal (M) para a potência de -0,25. Isso faz parte do que é conhecido como a lei de Kleiber (ou como a apelidamos em nossa pesquisa, a lei de Kleiber-West), onde a taxa metabólica basal de corpo inteiro escala como M^{0,75}. É por isso que os elefantes queimam energia de forma mais eficiente por grama do que os ratos, mas os ratos vivem rápido e morrem jovens. O que é interessante, é que esse mesmo escalonamento aparece em algo tão cotidiano quanto o sono. Em todos os mamíferos, a duração diária do sono segue uma lei de poder semelhante: diminui com o tamanho do corpo aproximadamente M^{-0,25}. Animais menores, como musaranhos, podem dormir 15+ horas por dia, enquanto gigantes como baleias sobrevivem em apenas alguns. Esta é uma pista de que o sono está profundamente ligado ao metabolismo. Os sistemas nervosos são porcos de energia, consumindo até 20% do oxigénio do nosso corpo, apesar de constituírem apenas 2% da nossa massa. Em criaturas menores, essas redes de distribuição semelhantes a fractais fornecem mais oxigênio por célula, permitindo que seus cérebros funcionem "mais quentes" com taxas de disparo mais rápidas e maiores demandas de energia. Mas esse metabolismo acelerado esgota os recursos mais rapidamente, criando déficits de energia que o sono provavelmente evoluiu para corrigir. Essencialmente, mamíferos mais pequenos queimam seu combustível neural mais rapidamente e precisam de mais tempo de inatividade para reabastecer. Nessa visão, o sono não é apenas descanso – é uma solução antiga para as compensações de energia impostas pela escala de Kleiber-West, garantindo que criaturas de alto metabolismo não fritem seus circuitos. Claro, o sono faz coisas extravagantes hoje. Em humanos e outros mamíferos, consolida memórias podando sinapses desnecessárias durante as fases REM e elimina toxinas cerebrais através do sistema glinfático, que aumenta durante o sono não-REM para eliminar resíduos como a beta-amiloide. A relação entre sono e metabolismo pode ter evidências da história evolutiva. O surgimento do metabolismo anaeróbio poderia estar ligado ao grande evento de oxigenação, há 2 anos atrás. O próximo evento de oxidação (Evento de Oxigenação Neoproterozoica, 750M anos atrás) preparou o terreno para a explosão cambriana, levando ao surgimento de sistemas neurais em todas as espécies. E nunca tínhamos tido oxigénio suficiente desde então. O link para um grande artigo da Nature de @RafSarnataro et al, e algumas implicações práticas desse estudo estão no próximo comentário. Como de costume, por favor, curta e republique - esta é uma ciência legal (obrigado @Alexey_Kadet por trazer isso à tona) 1/2