{"id":1827,"date":"2020-01-29T15:18:32","date_gmt":"2020-01-29T18:18:32","guid":{"rendered":"http:\/\/neuro.ufrn.br\/blog\/?p=1827"},"modified":"2020-01-29T15:19:15","modified_gmt":"2020-01-29T18:19:15","slug":"uma-nova-classe-de-neuronios","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/neuro.ufrn.br\/blog\/index.php\/2020\/01\/29\/uma-nova-classe-de-neuronios\/","title":{"rendered":"Uma nova classe de neur\u00f4nios"},"content":{"rendered":"\n

Apesar de grandes avan\u00e7os das neuroci\u00eancias, o c\u00e9rebro guarda ainda muitos mist\u00e9rios. At\u00e9 hoje n\u00e3o se sabe, por exemplo, por que algumas pessoas perdem a consci\u00eancia e n\u00e3o voltam mais, o que \u00e9 a aten\u00e7\u00e3o ou, mais al\u00e9m, o que \u00e9 exatamente a consci\u00eancia. Falta muito para se chegar a uma compreens\u00e3o clara desses fen\u00f4menos, mas a ci\u00eancia tem avan\u00e7ado e surpreendido com novas descobertas. \u00c9 o caso de um trabalho rec\u00e9m-publicado na Neuron<\/em><\/strong> <\/a>que identifica uma nova classe funcional de neur\u00f4nios, o que pode abrir uma janela importante para nossa compreens\u00e3o sobre os mecanismos da percep\u00e7\u00e3o, aten\u00e7\u00e3o e a consci\u00eancia. <\/p>\n\n\n\n

Essa nova classe distinta de neur\u00f4nios, descoberta no c\u00f3rtex visual de macacos, apresenta atividade em salvas (bursts) com forte sincroniza\u00e7\u00e3o gama e respostas muito seletivas \u00e0 orienta\u00e7\u00e3o do est\u00edmulo. Entre as ondas cerebrais conhecidas, a banda-de-frequ\u00eancias gama \u00e9 certamente muito importante. Sabe-se que essas ondas est\u00e3o associadas a diversos processos cognitivos que envolvem processamento em larga-escala. Um bom exemplo disso \u00e9 a aten\u00e7\u00e3o. Quando se foca a aten\u00e7\u00e3o em algum objeto, o c\u00f3rtex produz ritmos gama, que favorecem a transmiss\u00e3o seletiva de informa\u00e7\u00f5es a grandes dist\u00e2ncias no c\u00e9rebro. <\/p>\n\n\n\n

Durante o comportamento, o c\u00f3rtex gera diferentes padr\u00f5es de atividade. No laborat\u00f3rio, esses padr\u00f5es podem ser observados atrav\u00e9s do registro de potenciais-de-a\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas isoladas (spikes<\/em>) e da atividade de popula\u00e7\u00f5es de neur\u00f4nios (potenciais de campo local). Esses sinais refletem o processamento da informa\u00e7\u00e3o nas redes neurais. Em geral, para se estudar mecanismos associados a cogni\u00e7\u00e3o, o que os cientistas fazem \u00e9 correlacionar os diferentes padr\u00f5es de atividade neural aos v\u00e1rios aspectos do est\u00edmulo, ou condi\u00e7\u00f5es de controle da aten\u00e7\u00e3o. <\/p>\n\n\n\n

Neste novo estudo, est\u00edmulos visuais (grades em movimento) com diferentes orienta\u00e7\u00f5es foram apresentados em uma tela de computador, enquanto a atividade de spikes<\/em> e potenciais-de-campo do c\u00f3rtex visual prim\u00e1rio era registrada. Comumente, c\u00e9lulas que geram spikes<\/em> largos<\/strong> exercem uma a\u00e7\u00e3o excitat\u00f3ria<\/strong> nas redes neurais, enquanto c\u00e9lulas que geram spikes<\/em> estreitos,<\/strong> uma a\u00e7\u00e3o inibit\u00f3ria<\/strong>. O objetivo prim\u00e1rio do estudo era entender como essas diferentes classes participam na gera\u00e7\u00e3o de padr\u00f5es oscilat\u00f3rios gamma do c\u00f3rtex. <\/p>\n\n\n\n

Para grande surpresa do neurocientista Martin Vinck, que coordenou o projeto, a forma de spikes <\/em>de uma por\u00e7\u00e3o substancial de c\u00e9lulas excitat\u00f3rias era estreita e n\u00e3o larga. Isso era muito inesperado. Em colabora\u00e7\u00e3o com o neurocientista Sergio Neuenschwander, do Instituto do C\u00e9rebro (ICe) da UFRN, foi poss\u00edvel analisar dados obtidos de duas esp\u00e9cies de macacos, o rhesus<\/em> (Macaca<\/em>) e capuchinhos <\/em>(Sapajus<\/em>). Esses dados foram comparados com registros feitos no c\u00f3rtex visual de camundongos. <\/p>\n\n\n\n

Ao fazer essa observa\u00e7\u00e3o, os cientistas come\u00e7aram a estudar em detalhes esse fen\u00f4meno e descobriram que, em geral, esses spikes<\/em> fazem bursts<\/em>, que \u00e9, na verdade, uma s\u00e9rie muito r\u00e1pida de spikes<\/em>, que se processa como numa salva de tiros, toda vez que a c\u00e9lula \u00e9 ativada. \u201cO interessante nessa observa\u00e7\u00e3o \u00e9 que, dependendo da condi\u00e7\u00e3o do est\u00edmulo, esses spikes<\/em> geram bursts<\/em> que refletem muito fortemente a seletividade das respostas \u00e0 orienta\u00e7\u00e3o do est\u00edmulo\u201d, acrescenta Sergio Neuenschwander. <\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

O estudo assinado por 14 cientistas da Alemanha, Brasil e EUA, sob lideran\u00e7a de Martin Vinck, do Ernst Strungmann Institute<\/em>, e importante participa\u00e7\u00e3o de Sergio Neuenschwander, focou em explicar os mecanismos da gera\u00e7\u00e3o de processos gamas no c\u00f3rtex visual. <\/p>\n\n\n\n

\u201cO que mostramos \u00e9 que as narrow-band bursting cells<\/em><\/a> t\u00eam uma resposta gama muito seletiva para a condi\u00e7\u00e3o preferida de resposta. \u00c9 como se essa c\u00e9lula contribu\u00edsse muito para a representa\u00e7\u00e3o do est\u00edmulo especificamente no ritmo gama. \u00c9 poss\u00edvel que a representa\u00e7\u00e3o do objeto seja particularmente mais relevante, precisa, pela atividade desta c\u00e9lula espec\u00edfica\u201d, explica Sergio. <\/p>\n\n\n\n

A ideia \u00e9 que essa nova classe espec\u00edfica de neur\u00f4nios contribui de uma maneira \u00fanica e espec\u00edfica para a gera\u00e7\u00e3o e manuten\u00e7\u00e3o dos ritmos gamas durante a percep\u00e7\u00e3o. \u201cSignifica que a percep\u00e7\u00e3o depende disso\u201d, refor\u00e7a o neurocientista brasileiro. \u201cEsse \u00e9 um estudo de mecanismo da gama e a gama \u00e9 um processo certamente importante porque traz essa ideia de din\u00e2micas de larga escala no c\u00e9rebro. Um mecanismo que possa explicar essas intera\u00e7\u00f5es em larga escala no c\u00e9rebro\u201d, adiciona. <\/p>\n\n\n\n

Olhando para esse processo, podemos dizer que existe algo de especial no c\u00f3rtex do macaco, ao menos em compara\u00e7\u00e3o com o camundongo que n\u00e3o apresenta esse tipo de c\u00e9lula. \u00c9 prov\u00e1vel que esse tipo de resposta, presente no primata, seja muito importante para o controle dos processos gama. \u201cEnt\u00e3o, essa \u00e9 o que \u00e9 verdadeiramente novo nesse trabalho, porque ele mostra que com um registro extracelular \u00e9 poss\u00edvel observar diferentes comportamento de spiking <\/em>das c\u00e9lulas, assim como classific\u00e1-los\u201d, afirma. <\/p>\n\n\n\n

O neurocientista lembra que h\u00e1 muito a se entender sobre a gama, pois \u00e9 poss\u00edvel que essa onda cerebral tenha import\u00e2ncia fundamental no processo de aten\u00e7\u00e3o e percep\u00e7\u00e3o, por isso tanto interesse das revistas por trabalhos desse tipo. <\/p>\n\n\n\n

Processo<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Os dados para essa pesquisa foram obtidos ao longo de uma d\u00e9cada na Alemanha, por Sergio e Bruss Lima, quando estavam no Instituto Max-Planck, e por dois anos no Instituto do C\u00e9rebro (ICe), com a participa\u00e7\u00e3o da estudante Katia-Simone Rocha (co-autora do estudo), no Vislab (Laborat\u00f3rio coordenado por Sergio Neuenschwander no ICe). Para chegar aos resultados atuais, os dois conjuntos de dados foram colocados lado a lado para que fossem descritos. Trata-se de um dado de registro extracelular que permite fazer infer\u00eancia das caracter\u00edsticas funcionais a partir deles e s\u00e3o registrados no macaco acordado enquanto observa est\u00edmulos visuais. <\/p>\n\n\n\n

Sergio  destaca que esse tipo de trabalho \u00e9 muito dif\u00edcil de ser feito justamente porque envolve estudos durante o comportamento em macacos. Aqui no Brasil, atualmente, existem poucos laborat\u00f3rios capazes de conduzir esses experimentos: o Vislab e outro no Rio de Janeiro, dirigido por Bruss Lima (ex-orientando do Sergio). Tamb\u00e9m s\u00e3o poucos na Europa, mas as grandes universidades e institutos de pesquisas do mundo t\u00eam grande aten\u00e7\u00e3o a esse tipo de trabalho. <\/p>\n\n\n\n

Por que o estudo \u00e9 importante?<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Dois outros fatores tornam esse trabalho muito relevante para a ci\u00eancia, al\u00e9m dos j\u00e1 explicados. O primeiro \u00e9 o fato de se tratar de um estudo feito em primatas n\u00e3o humanos em comportamento, ou seja, acordados. <\/p>\n\n\n\n

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Segundo Sergio, pr\u00f3ximo passo \u00e9 testar em outros modelos animais<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Isso \u00e9 relevante porque o c\u00e9rebro visual do macaco, sabidamente, \u00e9 pr\u00f3ximo ao do humano. Aprender sobre o c\u00e9rebro do macaco permite compreender mais sobre a percep\u00e7\u00e3o humana. Quer dizer, abre possibilidades de ter mais clareza sobre os processos que nos definem como indiv\u00edduos \u00fanicos. <\/p>\n\n\n\n

O segundo fator diz respeito \u00e0 explica\u00e7\u00e3o de mecanismos da gera\u00e7\u00e3o de processos gama no c\u00f3rtex. Nas \u00faltimas d\u00e9cadas, isso passou a ser uma p\u00e1gina muito importante na neuroci\u00eancia de sistemas porque est\u00e3o em busca de processos de integra\u00e7\u00e3o em larga escala no c\u00e9rebro, coisa que ainda se sabe muito pouco. <\/p>\n\n\n\n

Avan\u00e7ando nas possibilidades futuras deste trabalho, que deve ser testado agora em novos modelos animais, \u00e9 poss\u00edvel imaginar que conhecer mais sobre os processos gama pode representar, no futuro, desdobramentos que ajudem a compreender mais sobre os limites do c\u00e9rebro e do comportamento humano. <\/p>\n\n\n\n

\u201cSe voc\u00ea tem uma din\u00e2mica neural que reflete na atividade de c\u00e9lulas \u00fanicas, ou nessas espec\u00edficas, \u00e9 poss\u00edvel que, em condi\u00e7\u00f5es de d\u00e9ficits de aten\u00e7\u00e3o, onde existe uma intera\u00e7\u00e3o menor \u2013 no caso de uma doen\u00e7a degenerativa, como Alzheimer \u2013, voc\u00ea tenha uma diminui\u00e7\u00e3o da atividade espec\u00edfica dessas c\u00e9lulas. Ent\u00e3o, voc\u00ea pode compreender melhor os padr\u00f5es que esse neur\u00f4nio em particular gera, e compreender melhor como s\u00e3o propagados nos circuitos neurais\u201d, complementa Sergio Neuenschwander. <\/p>\n\n\n\n

Uma teoria muito interessante sobre o ritmo gama \u00e9 seu eventual desdobramento cl\u00ednico. Isso porque, a sua indu\u00e7\u00e3o no c\u00e9rebro pode melhorar ou diminuir os danos de dem\u00eancias e dist\u00farbios. Por exemplo, a ci\u00eancia suspeita que a esquizofrenia possa ser um dist\u00farbio das intera\u00e7\u00f5es em larga escala do c\u00e9rebro, ent\u00e3o ao compreender melhor os mecanismos de como esses ritmos s\u00e3o gerados, talvez seja poss\u00edvel pensar na possibilidade de corrigi-los. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Apesar de grandes avan\u00e7os das neuroci\u00eancias, o c\u00e9rebro guarda ainda muitos mist\u00e9rios. At\u00e9 hoje n\u00e3o se sabe, por exemplo, por que algumas pessoas perdem a consci\u00eancia e n\u00e3o voltam mais, o que \u00e9 a aten\u00e7\u00e3o ou, mais al\u00e9m, o que \u00e9 exatamente a consci\u00eancia. Falta muito para se chegar a uma compreens\u00e3o clara desses fen\u00f4menos, mas a ci\u00eancia tem avan\u00e7ado […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1829,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[155,108,8,154],"class_list":["post-1827","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-noticias-do-ice","tag-narrow-band-bursting-cells","tag-neurociencias","tag-neuronios","tag-sergio-neuenschwander"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/neuro.ufrn.br\/blog\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1827","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/neuro.ufrn.br\/blog\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/neuro.ufrn.br\/blog\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/neuro.ufrn.br\/blog\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/neuro.ufrn.br\/blog\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1827"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/neuro.ufrn.br\/blog\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1827\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1828,"href":"https:\/\/neuro.ufrn.br\/blog\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1827\/revisions\/1828"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/neuro.ufrn.br\/blog\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1829"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/neuro.ufrn.br\/blog\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1827"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/neuro.ufrn.br\/blog\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1827"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/neuro.ufrn.br\/blog\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1827"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}