Notícia

Padrões de receptores cerebrais separam redes sensoriais e cognitivas

Cientistas descobriram que padrões de receptores definem os princípios organizacionais no cérebro

vecstock via Freepik

Fonte

Universidade de Bristol

Data

quarta-feira, 21 junho 2023 06:20

Áreas

Biologia. Cognição. Comportamento. Computação. Imagens Médicas. Medicina. Modelagem Computacional. Neurociências. Neurologia. Saúde Mental.

Uma equipe internacional de pesquisadores, estudando cérebros de macacos, mapeou os receptores de neurotransmissores, revelando um papel potencial na distinção entre pensamentos e emoções internos daqueles gerados por influências externas.

O abrangente conjunto de dados foi disponibilizado publicamente, servindo como uma ponte que liga diferentes escalas da neurociência – do microscópico ao cérebro inteiro.

O Dr. Sean Froudist-Walsh, autor principal do estudo e professor do Departamento de Ciência da Computação da Universidade de Bristol, no Reino Unido, explicou: “Imagine o cérebro como uma cidade. Nos últimos anos, a pesquisa do cérebro tem se concentrado em estudar suas estradas, mas nesta pesquisa fizemos o mapa mais detalhado até agora dos ‘semáforos’ – os receptores de neurotransmissores – que controlam o fluxo de informações. Descobrimos padrões na disposição desses ‘semáforos’ que nos ajudam a entender sua função na percepção, memória e emoção. Isso é como encontrar a chave para o fluxo de tráfego de uma cidade e abre possibilidades interessantes para entender como o cérebro normal funciona”.

“Potencialmente no futuro, outros pesquisadores podem usar esses mapas para direcionar redes e funções cerebrais específicas com novos medicamentos. Nosso estudo teve como objetivo criar o mapa mais detalhado até agora desses ‘semáforos’”, continuou o Dr. Froudist-Walsh.

A equipe usou uma técnica chamada autorradiografia de receptores in vitro para mapear a densidade de receptores de seis diferentes sistemas de neurotransmissores em mais de 100 regiões do cérebro.

Para encontrar os padrões nesses vastos conjuntos de dados, eles aplicaram técnicas estatísticas e usaram técnicas modernas de neuroimagem, combinadas com conhecimento anatômico especializado. Isso permitiu que descobrissem as relações entre padrões de receptores, conectividade cerebral e anatomia.

Ao compreender a organização do receptor em todo o cérebro, espera-se que novos estudos possam vincular melhor a atividade cerebral, o comportamento e a ação de medicamentos. Além disso, como os receptores são os alvos dos medicamentos, a pesquisa poderá, no futuro, orientar o desenvolvimento de novos tratamentos direcionados a funções cerebrais específicas.

O professor Froudist-Walsh acrescentou: “Em seguida, pretendemos usar esses conjuntos de dados para desenvolver modelos computacionais do cérebro. Esses modelos de rede neural inspirados no cérebro nos ajudarão a entender a percepção e a memória normais, bem como as diferenças em pessoas com condições como esquizofrenia ou sob a influência de substâncias como ‘cogumelos mágicos’. Também planejamos integrar melhor as descobertas entre as espécies – vinculando a neurociência detalhada em nível de circuito, frequentemente realizada em roedores, à atividade cerebral em larga escala observada em humanos”.

A criação de mapas de expressão de receptores abertamente acessíveis em todo o córtex que integram dados de neuroimagem pode acelerar a translação entre as espécies.

“[O conjunto de dados] está sendo disponibilizado gratuitamente para a comunidade neurocientífica por meio da infraestrutura EBRAINS do Human Brain Project, para que possam ser usados por outros neurocientistas computacionais com o objetivo de criar outros modelos biologicamente informados”, destacou a Dra. Nicola Palomero-Gallagher, pesquisadora do Forschungszentrum Jülich, na Alemanha, e autora sênior do artigo.

Os resultados do estudo foram publicados na revista científica Nature Neuroscience.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Bristol (em inglês).

Fonte: Universidade de Bristol. Imagem: vecstock via Freepik.

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