Nosso sistema de resposta ao perigo foi preservado intacto ao longo da evolução

Ao usar um método a nível molecular a ser adotado por pesquisadores nos próximos anos, cientistas apoiados pelos Institutos Nacionais de Saúde descobriram circuitos de neurônios essenciais para o nosso sistema de vigilância, alerta, e outros estados similares do cérebro. Surpreendentemente, são o mesmo tipo de circuitos e células encontrados nos peixes-zebra e em ratos, espécies cujas ramificações evolutivas separaram-se há centenas de milhões de anos. Isso sugere que o cérebro humano é programado de modo celular para responder a situações críticas de sobrevivência.

“Quando nosso sistema de alerta falha, coisas como fobias, depressão e estresse pós-traumático acontecem”, explicou Joshua Gordon, M.D., Ph.D., diretor do Instituto Nacional de Saúde Mental dentro dos INS (Institutos Nacionais de Saúde, National Institutes of Health), que junto do Instituto Nacional de Abuso de Drogas (National Institute on Drug Abuse) tornou-se co-fundador da pesquisa. “Tornar-se familiar com esse comportamento a nível molecular pode um dia nos levar a saber como lidar com estados disfuncionais da área mental”.

Na revista Cell, Karl Deisseroth, M.D., Ph.D., Matthew Lovett-Barron, Ph.D., a Universidade de Stanford em Palo Alto, California e seus colegas de estudo relataram encontrar tais resultados usando um sensor de alta tecnologia para mapear a atividade neural chamada de Multi-MAP (Multiplexed-alignment of Molecular and Activity Phenotypes). Pela primeira vez, Multi-NAP torna possível ver quais neurônios são ativados em um determinado comportamento animal durante específicos estímulos cerebrais. posteriormente tornando possível isolar e estudar os circuitos envolvidos na atividade.

Neste caso, os pesquisadores usaram a técnica para ler a atividade de neurônios visíveis através da transparência no crânio de peixes-zebra em estado larval, geneticamente criados. Eles mediram o tempo de resposta observando quanto tempo demorariam a torcer a cauda em resposta ao estímulo que os ameaçava.

Uma análise celular revelou os subtipos que levaram à identificação de seis circuitos compostos de populações distintas de neurônios que moderam a atividade cerebral, onde apenas um anteriormente já havia sido registrado como responsável pelo estado de alerta observado. O mesmo pôde ser determinado nos seguintes experimentos cuja reação dos ratos foi medida pelo seu tempo de resposta.

155114_web

Cientistas dos NIH revelaram os tipos de neurônios responsáveis pelo estado de alerta, através da utilização do Multi-MAP, em peixes-zebra em estado larval. Múltiplos tipos de neurônios se comunicam através de emissores químicos: serotonina (vermelho), dopamina e noradrenalina (amarelo) e acetilcolina (azul).

 

Usando optogenética – outra ferramenta exploratória de alta tecnologia desenvolvida por Deisseroth e seus colegas – os pesquisadores foram capazes de reduzir o campo de estudo a três circuitos neurais (incluindo o que já sabiam ter essa função), estes ligados diretamente ao nível de alerta visto nos ratos. Os três outros circuitos, chegou-se à conclusão, eram mais responsáveis por reportar a atividade do que regulá-la.

Video:

Núcleo de Alerta Cerebral Revelado

https://youtu.be/wGBHPrgwJ5Q

Referências:

Lovett-Barron M, Andalman AS, Allen WE, Vesuna S, Kauvar I, Burns VM, Deisseroth K. Ancestral Circuits for the Coordinated Modulation of Brain State. 2017, Cell 171
https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.10.021

Para mais informações:

Tecnologia inovadora em Stanford permite pesquisadores estudar os estágios de alerta em nosso cérebro:
http://med.stanford.edu/news/all-news/2017/11/novel-technology-ties-brain-circuits-to-alertness.html

Sobre o Instituto Nacional de Saúde Mental (NIMH):  A missão do NIMH é transformar a compreensão e tratamento de distúrbios mentais através de pesquisa clínica, possibilitando abrir um caminho para a prevenção, recuperação e cura. Para mais informações visite o site do NIMH:
http://www.nimh.nih.gov.

Sobre o Instituto Nacional de Abuso de Drogas (NIDA):

O NIDA é um componente dos Institutos Nacionais de Saúde, do Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos E.U.A. NIDA apoia a maior parte das pesquisas mundiais no ramo de saúde voltado para o uso de drogas e seus efeitos. O Instituto realiza uma grande variedade de programas de políticas informativas, uso responsável e avanço na ciência. Informações sobre efeitos de certas drogas e pesquisas realizadas pelo NIDA podem ser encontrados em http://www.drugabuse.gov.

Sobre os Institutos Nacionais de Saúde (NIH): NIH engloba mais de 27 Institutos e Centros e também é parte do Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos E.U.A. NIH é a principal agência federal promovendo e apoiando pesquisas médicas básicas, clínicas e translacionais, assim como também é responsável por investigar curas, tratamentos e causas para doenças tanto raras quanto comuns. Para mais informação sobre NIH e seus programas, visite o site http://www.nih.gov.

Fonte da matéria: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-11/niom-bac110317.php
Fonte da imagem: http://www.itv.com/news/2016-03-16/study-suggests-alzheimers-memory-loss-could-be-reversed/

Anúncios